Agriculture - sols agricoles

■Des émissions de N2O dues à l'épandage d'engrais azoté d'origine minérale ou végétale

■Des émission de CO2 dues au chaulage (phénomène marginal par rapport au premier, non traité ici)

■Des émission de CO2 dues à l'application d'urée (phénomène marginal par rapport au premier, non traité ici)

* Les terres gérées sont les terres subissant interventions et actions humaines à des fins productives, écologiques ou sociales.

Les sols cultivés reçoivent des quantités d’azote provenant de différentes origines. Les intrants considérés sont d'origines multiples : ils peuvent être synthétiques (fertilisants minéraux), organiques (déjections animales ou boues des stations de traitements des eaux) ou d’origine végétale (résidus de culture ou plantes nitrophiles).

Cette fertilisation, minérale ou organique génère des émissions de N2O de différente façon :

■Emissions directes des sols par des processus de nitrification / dénitrification suite à une augmentation anthropique de la quantité d'azote contenu dans les sols

■Emissions indirectes dues à la volatilisation du N sous forme de NH3 et d’oxydes de N (NOx), et le dépôt de ces gaz et de leurs produits NH4+ et NO3- sur les sols et la surface des lacs et autres plans d’eau

■Emissions indirectes après lixiviation et écoulements de N, surtout sous forme de NO3-, sur des sols gérés

Les termes directes et indirectes n'ont pas le même sens ici que dans la comptabilité carbone de type bilan GES. Les facteurs d'émissions qui sont déduit de ce chapitre, ne sont que des FE directs !

Dans la Base Carbone ®, la méthode retenue pour l'estimation de ces émissions de N2O est celle du projet AGRIBALYSE, soit la méthode GIEC 2006b Tiers 1200. C'est cette méthode qui est détaillée ci-après.

Fertilisation azoté

Principe

La figure suivante présente une vue d’ensemble des émissions directes et indirectes de N2O pour les productions végétales. Seuls les facteurs d’émissions (flux et chiffres en rouge) ont été repris ; les autres flux (apports, volatilisation – en jaune - et lessivage – en bleu) ont été calculés dans les modèles nitrate et ammoniac/NO à partir de données collectées par culture.

Equations

N2ODirectes –N = émissions annuelles directes de N2O–N imputables aux sols gérés, kg N2O–N an-1

N2O–NN Entrées = émissions annuelles directes de N2O–N imputables aux entrées de N sur les sols gérés, kg N2O–N an-1

N2O–NSO = émissions annuelles directes de N2O–N imputables aux sols organiques gérés, kg N2O–N an-1

N2O–NPPP = émissions annuelles directes de N2O–N imputables aux entrées d’urine et de fèces sur les sols de paissance, kg N2O–N an-1

FSN = quantité annuelle de N d’engrais synthétique appliqué aux sols, kg N an-1

FON = quantité annuelle de fumier animal, compost, boues d’égouts et autres ajouts de N organiques appliquée aux sols (Note : Si les boues d’égouts sont incluses, contre-vérifier avec le secteur Déchets afin de ne pas double compter les émissions de N2O dues au N des boues d’égout), kg N an-1

FRR = quantité annuelle de N retourné aux sols dans les résidus de récoltes (aériens et souterrains), y compris les cultures fixatrices d’azote et dues au renouvellement des fourrages/pâturages, kg N an-1

FMOS = quantité annuelle de N minéralisé dans les sols minéraux associée aux pertes de C des sols de la matière organique des sols en raison de changements d’affectation des terres ou de gestion, kg N an-1

FSO = superficie annuelle de sols organiques drainés/gérés, ha (Note : les indices inférieurs CP, F, Temp, Trop, RN et PN se réfèrent à terres cultivées et prairies, terres forestières, tempérée, tropicale, riche en nutriments et pauvre en nutriments, respectivement)

FPPP = quantité annuelle de N d’urine et de fèces déposée par les animaux paissant sur des pâturages, parcours et parcelles, kg N an-1 (Note : les indices inférieurs BVS et MA se réfèrent aux bovins, volaille et suidés, et moutons et autres animaux, respectivement)

FE1 = facteur d’émissions des émissions de N2O dues aux entrées de N, kg N2O–N (kg entrées de N)-1 (tableau 11.1)

FE1RI représente le facteur d’émissions des émissions de N2O dues aux entrées de N sur le riz inondé, kg N2O–N (kg entrées de N)-1 (tableau 11.1) 5

FE2 = facteur d’émissions des émissions de N2O dues sols organiques drainés/gérés, kg N2O–N ha-1 an-1 (tableau 11.1) (Note : les indices inférieurs CP, F, Temp, Trop, RN et PN se réfèrent à terres cultivées et prairies, terres forestières, tempérée, tropicale, riche en nutriments et pauvre en nutriments, respectivement)

FE3PPP = facteur d’émissions des émissions de N2O dues au N de l’urine et des fèces déposé sur les pâturages, parcours et parcelles par les animaux paissant, kg N2O–N (kg entrées de N)-1 ; (tableau 11.1) (Note : les indices inférieurs BVS et MA se réfèrent aux bovins, volaille et suidés, et moutons et autres animaux, respectivement)

Equation n°2 : Emissions de N2O liées à la déposition atmosphérique d’azote volatilisé issus de la gestion des sols (niveau 1) :

N2O(DAT)–N = quantité annuelle de N2O–N produite par le dépôt atmosphérique de N volatilisé depuis des sols gérés, kg N2O–N an-1

FSN = quantité annuelle de N d’engrais synthétique appliqué aux sols, kg N an-1

FracGAZ E = fraction de N d’engrais synthétique volatilisé sous forme de NH3 et de NOx, kg N volatilisé (kg de N appliqué)-1 (tableau 11.3)

FON = quantité annuelle de fumier animal géré, compost, boues d’égouts et autres ajouts de N organiques appliqués aux sols, kg N an-1

FPPP = quantité annuelle de N d’urine et de fèces déposée par des animaux paissant sur des pâturages, parcours et parcelles, kg N an-1

FracGAZM = fraction de matériaux d’engrais au N organiques appliqués (FON) et de N d’urine et de fèces deposé par les animaux paissant (FPPP) volatilisé sous forme de NH3 et de NOx, kg N volatilisé (kg de N appliqué ou déposé)-1 (tableau 11.3)

FE4 = facteur d’émissions des émissions de N2O dues au dépôt atmosphérique de N sur les sols et les surfaces aquatiques, [kg N–N2O (kg NH3–N + NOx–N volatilisé)-1] (tableau 11.3)

La conversion des émissions de N2O(DAT)–N en émissions de N2O, pour l’établissement des rapports, se fait à l’aide de l’équation suivante :

Equation n°3 : Emissions de N2O dues à la lixiviation de l’azote des sols gérés, dans les régions où existent ces écoulements (niveau 1) :

N2O(L)–N = quantité annuelle de N2O–N produit par la lixiviation et les écoulements après ajouts de N aux sols gérés dans les régions où existent la lixiviation et les écoulements, kg N2O–N an-1

FSN = quantité annuelle de N d’engrais synthétique appliqué aux sols dans les régions où existent la lixiviation et les écoulements, kg N an-1

FON = quantité annuelle de fumier animal géré, compost, boues d’égouts et autres ajouts de N organiques appliqués aux sols dans les régions où existent la lixiviation et les écoulements, kg N an-1

FPPP = quantité annuelle de N d’urine et de fèces déposée par des animaux paissant dans les régions où existent la lixiviation et les écoulements, kg N an-1 (tirée de l’équation 11.5)

FRR = quantité annuelle de N retourné aux sols dans les résidus de récoltes (aériens et souterrains), y compris les cultures fixatrices d’azote, et dû au renouvellement des fourrages/pâturages, dans les régions où existent la lixiviation et les écoulements, kg N an-1

FMOS = quantité annuelle de N minéralisé dans les sols minéraux, associé aux pertes de C des sols de la matière organique des sols en raison de changements d’affectation des terres ou de gestion dans les régions où existent la lixiviation et les écoulements, kg N an-1 (tirée de l’équation 11.8)

FracLIXI-(H) = fraction de tout le N minéralisé/ajouté aux sols gérés dans les régions où existent la lixiviation et les écoulements, et perdue par la lixiviation et les écoulements, kg N (kg d’ajouts de N)-1 (tableau 11.3)

FE5 = facteur d’émissions des émissions de N2O dues à la lixiviation et aux écoulements de N, kg N2O–N (kg de N lessivé et écoulé)-1 (tableau 11.3)

Les facteurs d'émissions du GIEC

Les facteurs d'émissions obtenus

En reprenant les équations et valeurs par défaut du GIEC, on calcul les FE suivant :

■Epandange d'engrais organiques (déjections animales, végétaux, compost, boues de station d'épuration...) : 0,022 kgN2O / kg d'azote étendu

■Déjections animales des BVS (Bovins, volaille, suidés) en pâture : 0,038 kgN2O / kg d'azote étendu

■Déjections animales des MA (Moutons et autres animaux) en pâture : 0,022 kgN2O / kg d'azote étendu

■Drainage / gestion des sols des cultures organiques tempérées et de prairies : 13 kgN2O / ha

■Drainage / gestion des sols des forêts organiques tempérées : 0.9 kgN2O / ha

Incertitudes

La variabilité naturelle des phénomènes décrits ci-dessus entraîne des incertitudes très importantes sur les facteurs d'émissions : de -80% à +400%.