Facteurs de contrôle de la production de N2O par dénitrification. Bilans des émissions à l’échelle du bassin

Auteur.e.s

J. Garnier, E. Mounier, A. Martinez , A. Laverman, J. Martin, C. Cremer, M. Sebilo , K. Lot, G. Billen, M. Silvestre, C. Amsaleg, M. Herbal, G. Vilain, J.Chollet

Université

UPMC, UMR Sisyphe 7619, CNRS, UPMC, UMR BioEmco 7618, CNRS

DOI
https://doi.org/10.26047/PIREN.rapp.ann.2007.vol38

Il a été montré que l’excès anthropique du transfert fluvial d’azote vers l’océan ne représente en moyenne que 25% du total des apports nets d’azote d’origine humaine aux surfaces continentales. La plus grande part des 75% restant est transformée dans le continuum sol, zone humide, rivière, estuaire par des processus microbiologiques, nitrification et dénitrification. La dénitrification aboutissant à l’émission de N2 constitue une élimination. Toutefois le N2O dont on connaît le rôle comme gaz à effet de serre est un produit intermédiaire de cette dénitrification et nous avons entrepris d’en comprendre les facteurs de contrôle et d’en quantifier les émissions dans les milieux, avec une perspective de modélisation. Le bassin de la Seine constitue un cas exemplaire d’un bassin fortement anthropisé, siège d’une agriculture très productive et d’une mégapole parmi les plus peuplées d’Europe conduisant à des apports diffus et ponctuels d’azote très important. Des expériences en laboratoire ont été menées en réacteurs à flux continu sur des sédiments non déstructurés ou en batchs sur des sédiments mis en suspension afin d’analyser le rôle du nitrate, carbone, pH, et température sur la dénitrification et les émissions de N2O associées. Des campagnes de terrains ont été réalisées à l’échelle du bassin de la Seine, à environ 70 stations, en saisons hivernales (mars 2006, février 2007) et estivales (juin 2006, juin 2007) pour appréhender les variations des formes de l’azote inorganiques dissoutes et celles du N2O en fonction -outre la saisonde l’ordre et de l’occupation du sol dans le bassin, en amont du point de prélèvement. Le fractionnement isotopique du nitrate a été également analysé pour approfondir nos connaissances de la dénitrification. Enfin en se basant sur des coefficients d’émission de N2O issus de la littérature, il a été possible de calculer un bilan des émissions à l’échelle du bassin de la Seine en tenant compte de l’utilisation des terres. Les émissions sont estimées dans une large gamme de 3000 à 30000 TN-N2O/an, le chiffre le plus bas étant proche d’une estimation précédente calculée selon l’IPCC en considérant les apports fertilisants. Ces travaux confirment que les émissions de N2O par les sols agricoles sont plus élevées que les émissions aux interfaces eau-air des surfaces en eau ; ils montrent aussi que le N2O dissous dans l’eau des rivières des têtes de bassins est influencé par la proportion des grandes cultures, surtout en été.

Josette.Garnier@ccr.jussieu.fr