La cascade de l’azote dans le bassin de la Seine

 

La cascade de l’azote dans le bassin de la Seine

Comprendre les processus pour inverser les tendances

Sous la direction de Gilles Billen

 

Au XXIe siècle, la quantité d’azote réactif introduite par l’homme dans la biosphère est devenue supérieure à celle générée par l’ensemble des processus naturels de fixation biologique. Ce constat d’une perturbation de grande ampleur (doublement de la vitesse de circulation de l’azote) ne serait pas préoccupant s’il n’était lui-même à l’origine de problèmes écologiques et sanitaires importants. Pour comprendre ce phénomène, il est nécessaire d’identifier les processus de cheminement dans l’environnement des atomes d’azote introduits sous forme d’azote réactif, à savoir la cascade de l’azote.

Après une remise en perspective du cycle de l’azote à l’échelle de l’histoire de la Terre, le présent fascicule montre que cette surabondance de l’azote est un phénomène récent, initié au XXe siècle tant par les progrès de l’industrie chimique ayant permis la généralisation des engrais azotés synthétiques que par l’augmentation du trafic automobile. L’ensemble des milieux sont affectés. A l’origine, on trouve bien sûr le lessivage des nitrates des sols agricoles mais aussi la volatilisation de l’ammoniac lors de l’épandage ou de la manipulation des déchets animaux. Si les agglomérations stimulent la production d’azote par les milieux agricoles périurbains pour nourrir la population, elles sont elles-mêmes directement à l’origine d’émissions atmosphériques d’oxydes d’azote. Les milieux naturels se retrouvent ainsi « fertilisés » involontairement, ce qui se traduit notamment par une perte de biodiversité ainsi que par des phénomènes d’eutrophisation dans les milieux aquatiques. Enfin, la contamination des ressources en eau par les nitrates peut les rendre impropres à la consommation.

Le présent fascicule focalise l’analyse sur le bassin de la Seine qui a la particularité de concentrer sur un même territoire une métropole de plus de 10 millions d’habitants et une zone agricole de grandes cultures de tout premier ordre. Résultat : si le territoire de la Seine reçoit une quantité d’engrais de synthèse considérable, les exportations commerciales d’azote (principalement céréalières) sont aussi parmi les plus importantes d’Europe. A contrario, la plus faible part accordée à l’élevage ne permet pas d’assurer les besoins de la population en protéines animales qui doivent être importées. L’étude permet ainsi d’aboutir au calcul de l’empreinte alimentaire azotée du Francilien moyen, pour estimer les flux d’azote générés par la chaîne agro-alimentaire.

Quant à l’étude des tendances évolutives de la contamination nitrique des aquifères et du réseau hydrographique de la Seine, elle montre clairement que dans le cadre d’un scénario « laisser-faire », la contamination nitrique moyenne des grands aquifères continuerait d’augmenter jusqu’à atteindre ou dépasser la limite de potabilité, parallèlement à une dégradation de la qualité de l’eau des cours d’eau et une aggravation de l’eutrophisation marine.

Même si le caractère diffus des perturbations rend difficile la maîtrise du cycle de l’azote, des solutions existent pour inverser cette tendance. Les leviers sont multiples : limiter à la source les fuites d’azote engendrées par l’agriculture, en agissant tant sur les pratiques culturales que sur l’organisation de la chaîne agroalimentaire ; améliorer l’épuration tertiaire des eaux résiduaires urbaines ; concevoir des aménagements du paysage permettant d’amplifier le pouvoir d’épuration naturel de certains milieux vis-à-vis de la contamination nitrique. Ces solutions montrent la nécessité d’intervenir à différents niveaux, en impliquant l’ensemble des acteurs de la société.

 

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