Redistribution de l’azote pour améliorer la sécurité alimentaire et la durabilité

Tout comme l’eau, l’azote utilisé comme engrais joue un rôle décisif sur les rendements agricoles et donc sur la sécurité alimentaire. Les apports azotés sont cependant répartis de manière très inéquitable dans le monde. Les pays riches ont tendance à utiliser trop d’engrais azotés, avec comme conséquence de polluer les cours d’eau et de réduire la biodiversité.

Au contraire, les pays du Sud n’ont pas assez d’azote pour obtenir des récoltes suffisantes. Une étude menée par les universités de Göttingen en Allemagne, d’Helsinki en Finlande et de Chicago aux États-Unis et par l’Institut de recherche de Potsdam sur les effets du changement climatique (Allemagne) vient de montrer qu’une redistribution mondiale optimisée des apports d’engrais améliorerait la sécurité alimentaire et la durabilité sur l’ensemble de la planète. Selon l’étude, la redistribution pourrait améliorer la production agricole de 12pou cent, tandis que les rendements actuels de maïs, de riz et de blé pourraient être maintenus avec seulement 53 pou cent à 68 pour cent du volume d’azote utilisé aujourd’hui. Les résultats de l’étude ont été publiés en mai dernier dans le magazine spécialisé PNAS Nexus.

Les scientifiques ont calculé la redistribution optimale des apports azotés associés à la production de maïs, de riz et de blé entre les pays et les régions infranationales. Pour cela, ils ont compilé les résultats de simulations de modèles de croissance des plantes à travers le monde et modélisé la production de céréales avec le niveau de consommation d’azote actuel et avec des niveaux inférieurs considérés comme durables.

Ils ont également calculé la quantité d’azote qui serait suffisante pour maintenir le niveau de production d’aujourd’hui. « Si la consommation mondiale actuelle d’azote était répartie de manière optimale, les pays souffrant d’insécurité alimentaire majeure pourraient consommer huit fois plus d’azote et augmenter leur production alimentaire de 110pour cent », explique le professeur Reimund P. Rötter, responsable de la modélisation des systèmes de production agricole et de production de plantes tropicales à l’université de Göttingen. Au contraire, certaines régions qui consomment de l’azote en quantité excessive enregistreraient une baisse très limitée de leur production alimentaire.

La consommation actuelle d’azote dépasse les limites de la durabilité
 

« Au cours des dernières décennies, l’utilisation d’engrais minéraux a atteint un niveau qui dépasse les limites de la durabilité », note le professeur Rötter. Si la consommation mondiale d’azote baissait de 33  à 43 pour cent, ce qui correspond à la « limite planétaire » considérée comme durable, la production alimentaire mondiale diminuerait de 7  à 16 pour cent. L’équipe de recherche estime toutefois qu’il serait possible de combler cet écart en utilisant davantage de plantes faisant un usage plus efficace de l’azote, en complémentant les cycles de nutriments et en modifiant les régimes alimentaires. « Notre étude montre qu’une redistribution des apports azotés pourrait améliorer la sécurité alimentaire dans le monde entier. Elle protégerait également la planète en réduisant l’utilisation excessive d’engrais azotés dans certaines régions », ajoute le professeur Rötter.

(Université de Göttingen/wi)

Référence : Helena Kahiluoto et al. Redistribution of nitrogen to feed the people on a safer planet (Redistribution de l’azote pour nourrir les populations sur une planète plus sûre). PNAS Nexus, mai 2024. Doi : https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgae170.