Les émissions de N2O peuvent-elles compenser les avantages du stockage du carbone organique dans le sol ?

Autor: David S. Powlson, Frédéric Rees, Victoria Naipal, Jérôme Balesdent, Rémi Cardinael, Julien Fouché, Emanuele Lugato, Elisa Bruni, Stefan Frank, Philippe Ciais, Dominique Arrouays, Catherine Hénault, Benoit Gabrielle, Hanqin Tian, Thomas Nesme, Sylvain Pellerin, Hugo Valin, Bertrand Guenet, Jean-Pierre Caliman, Michael Obersteiner, Claire Chenu, Feng Zhou, Yang Su, Jean-François Soussana, Dominique Desbois, Songchao Chen, Daniel P. Rasse, Martial Bernoux
Přispěvatelé: Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Modélisation des Surfaces et Interfaces Continentales (MOSAIC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), InfoSol (InfoSol), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Food and Agriculture Organization of the United Nations [Rome, Italie] (FAO), Smart Research Institute [Indonésie] (SMARTRI), SMART agribusiness and food [Jakarta] (SMART), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Agroécologie et Intensification Durables des cultures annuelles (UPR AIDA), University of Zimbawe [Harare] (UZ), University of Zimbawe, ICOS-ATC (ICOS-ATC), Economie Publique (ECO-PUB), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), International Institute for Applied Systems Analysis [Laxenburg] (IIASA), Agroécologie [Dijon], Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), European Commission - Joint Research Centre [Ispra] (JRC), Interactions Sol Plante Atmosphère (UMR ISPA), Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Rothamsted Research, Norwegian Institute of Bioeconomy Research (NIBIO), Auburn University (AU), Sino-French Institute for Earth System Science, College of Urban and Environmental Sciences, Peking University [Beijing], This paper stemmed from a workshop 'Emerging challenges in large scale soil carbon sequestration' held in Paris on 8-10 October 2018. The workshop was financially supported by the French government under the ANR 'Investissements d'avenir' program with the reference CLAND ANR-16-CONV-0003. F.Z. acknowledges support from the National Natural Science Foundation of China (grant no. 41671464), ANR-16-CONV-0003,CLAND,CLAND : Changement climatique et usage des terres(2016), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux (Cirad-PERSYST), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC), Norsk institutt for bioøkonomi=Norwegian Institute of Bioeconomy Research (NIBIO), Support from the National Natural Science Foundation of China (grant no. 41671464), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes (EMMAH), Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
0106 biological sciences
Atténuation de l'effet de serre
010504 meteorology & atmospheric sciences
Travail du sol
[SDV.SA.AGRO]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Agronomy
greenhouse gases emissions
Agroforesterie
Carbone dans le sol
7. Clean energy
01 natural sciences
agroforestry
Interactions biologiques
Environmental protection
Biochar
organic amendment
General Environmental Science
2. Zero hunger
[SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology
environment
Global and Planetary Change
Ecology
greenhouse gas emissions
land based mitigation
erosion
[SHS.ECO]Humanities and Social Sciences/Economics and Finance
Tillage
Gaz a effet de serre
séquestration du carbone
Cycle de l'azote
réduction des émissions
[SDE]Environmental Sciences
tillage
Culture de couverture
P33 - Chimie et physique du sol
Labour
Land management
Climate change
érosion
[SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study
010603 evolutionary biology
12. Responsible consumption
Matière organique du sol
Fertilité du sol
Environmental Chemistry
[SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology
biochar
Occupation des sols
émissions de gaz à effet de serre
0105 earth and related environmental sciences
cover crops agroforestry
Oxyde nitreux
Global warming
Soil carbon
15. Life on land
soil organic carbon
land-based mitigation
Amendement organique
13. Climate action
Greenhouse gas
Soil water
Environmental science
cover crops
[SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology
Cycle du carbone
Zdroj: Global Change Biology
Global Change Biology, Wiley, 2021, 27 (2), pp.237-256. ⟨10.1111/gcb.15342⟩
Global Change Biology, 2021, 27 (2), pp.237-256. ⟨10.1111/gcb.15342⟩
ISSN: 1354-1013
1365-2486
Popis: This paper stemmed from a workshop 'Emerging challenges in large scale soil carbon sequestration' held in Paris on 8-10 October 2018; International audience; To respect the Paris agreement targeting a limitation of global warming below 2°C by 2100, and possibly below 1.5°C, drastic reductions of greenhouse gas emissions are mandatory but not sufficient. Large‐scale deployment of other climate mitigation strategies are also necessary. Among these, increasing soil organic carbon (SOC) stocks is an important lever because carbon in soils can be stored for long periods and land management options to achieve this already exist and have been widely tested. However, agricultural soils are also an important source of nitrous oxide (N$_2$O), a powerful greenhouse gas, and increasing SOC may influence N$_2$O emissions, likely causing an increase in many cases, thus tending to offset the climate change benefit from increased SOC storage. Here, we review the main agricultural management options for increasing SOC stocks. We evaluate the amount of SOC that can be stored as well as resulting changes in N$_2$O emissions to better estimate the climate benefits of these management options. Based on quantitative data obtained from published meta‐analyses and from our current level of understanding, we conclude that the climate mitigation induced by increased SOC storage is generally overestimated if associated N$_2$O emissions are not considered but, with the exception of reduced tillage, is never fully offset. Some options (e.g, biochar or non‐pyrogenic C amendment application) may even decrease N$_2$O emissions.; Pour respecter l'accord de Paris visant à limiter le réchauffement climatique à moins de 2°C d'ici 2100, et éventuellement à moins de 1,5°C, des réductions drastiques des émissions de gaz à effet de serre sont obligatoires mais pas suffisantes. Le déploiement à grande échelle d'autres stratégies d'atténuation du climat est également nécessaire. Parmi celles-ci, l'augmentation des stocks de carbone organique du sol (SOC) est un levier important car le carbone dans les sols peut être stocké pendant de longues périodes et les options de gestion des terres pour y parvenir existent déjà et ont été largement testées. Toutefois, les sols agricoles sont également une source importante d'oxyde nitreux (N$_2$O), un puissant gaz à effet de serre, et l'augmentation du SOC peut influer sur les émissions de N$_$O, provoquant probablement une augmentation dans de nombreux cas, tendant ainsi à compenser le bénéfice du changement climatique résultant du stockage accru du SOC. Nous passons ici en revue les principales options de gestion agricole pour l'augmentation des stocks de SOC. Nous évaluons la quantité de SOC qui peut être stockée ainsi que les changements qui en résultent dans les émissions de N$_2$O afin de mieux estimer les avantages climatiques de ces options de gestion. Sur la base des données quantitatives obtenues à partir de méta-analyses publiées et de notre niveau de compréhension actuel, nous concluons que l'atténuation du climat induite par un stockage accru du SOC est généralement surestimée si l'on ne tient pas compte des émissions de N$_2$O associées, mais, à l'exception du travail réduit du sol, n'est jamais totalement compensée. Certaines options (par exemple, le biochar ou l'application d'un amendement C non pyrogène) peuvent même réduire les émissions de N$_2$O.
Databáze: OpenAIRE
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