La fermentation des légumes, une source négligée de gaz à effet de serre : des mécanismes microbiens aux implications pour le bilan mondial

Les cornichons et la connexion climatique

Les légumes fermentés tels que les cornichons et le kimchi sont des aliments courants dans les cuisines du monde entier. Cette étude révèle que les bocaux qui pétillent discrètement sur les plans de travail et dans les usines libèrent aussi des gaz qui réchauffent le climat. En examinant de près le comportement des microbes pendant la fermentation des légumes, les chercheurs montrent que ce procédé alimentaire familier constitue une part petite mais réelle de notre bilan mondial des gaz à effet de serre.

Pourquoi les légumes fermentés comptent pour la qualité de l’air

L’équipe a commencé par se demander si des légumes marinés courants libèrent des gaz à effet de serre pendant leur fermentation. Ils ont mis en place des bocaux contrôlés de chou chinois, concombre et radis, puis ont suivi l’accumulation de dioxyde de carbone et d’oxyde nitreux dans le gaz et le liquide autour des légumes. En seulement cinq jours, les concentrations de gaz à l’intérieur des bocaux ont fortement dépassé les valeurs de l’air ambiant, confirmant que la fermentation n’est pas seulement un processus de mise en saveur mais aussi de production de gaz. Le méthane n’est apparu que brièvement et en quantités négligeables, montrant que la principale préoccupation climatique porte sur le dioxyde de carbone et l’oxyde nitreux.

La salinité oriente le type de gaz émis

Étant donné que le sel est au cœur de la fabrication des pickles, les chercheurs ont testé comment différents niveaux de sel modifient la production de gaz au cours d’une fermentation de chou de 90 jours. Les saumures à faible et moyenne salinité ont produit beaucoup plus d’oxyde nitreux, tandis que la saumure très salée a entraîné une émission beaucoup plus importante de dioxyde de carbone. Des mesures détaillées de l’acidité, des composés azotés dissous et du carbone organique ont montré que les saumures plus concentrées extraient davantage de sucres et d’autres substances riches en carbone du chou. Ce carburant supplémentaire, associé à une communauté microbienne tolérante au sel, a favorisé une plus forte libération de dioxyde de carbone en conditions salées.

Les microbes à l’œuvre à l’intérieur du bocal

Pour comprendre qui produisait quels gaz, les scientifiques ont séquencé l’ADN microbien de la saumure. Les bocaux à faible salinité étaient dominés par des bactéries du groupe des Protéobactéries, incluant Enterobacter et Serratia, connues pour convertir les nitrates en oxyde nitreux en conditions de faible oxygénation. À haute salinité, ces microbes sensibles au sel ont décliné et des bactéries lactiques halotolérantes comme Pediococcus, Leuconostoc et Lactobacillus ont pris le relais. Des analyses informatiques du potentiel génétique ont suggéré que les communautés à faible sel favorisent des voies métaboliques qui « fuient » de l’oxyde nitreux, tandis que les communautés à haute salinité privilégient des routes qui convertissent le nitrate en ammonium, évitant l’oxyde nitreux mais dégradant toujours le carbone et libérant du dioxyde de carbone.

Des bocaux domestiques aux totaux mondiaux

En utilisant les taux d’émission de gaz mesurés, les auteurs ont estimé ce que cela pourrait représenter à l’échelle de l’industrie mondiale des pickles. En supposant qu’environ un dixième de la récolte mondiale de légumes est fermenté, ils ont calculé que les légumes marinés pourraient émettre entre environ seize mille et près de cinquante-sept mille tonnes d’équivalent dioxyde de carbone par an. Une partie provient du gaz dans l’espace de tête des bocaux et des cuves, et une autre de la libération ultérieure des gaz dissous lorsque les saumures salées sont vidées et exposées à l’air. Bien que cela soit faible comparé aux émissions des centrales électriques ou des voitures, cela pointe vers une source auparavant ignorée, répandue et techniquement maîtrisable.

Ce que cela signifie pour l’alimentation et le climat

En termes simples, l’étude montre que fabriquer des pickles revient à faire fonctionner de nombreux petits bioréacteurs qui transforment le carbone des légumes et l’azote issu des engrais en gaz qui réchauffent la planète. Les recettes très salées tendent à remplacer l’oxyde nitreux par plus de dioxyde de carbone, tandis que les recettes moins salées font l’inverse. Ce travail suggère que les transformateurs alimentaires et les chercheurs pourraient concevoir des méthodes de fermentation qui préservent la saveur et la sécurité tout en réduisant les émissions de gaz, par exemple en ajustant la salinité, les mélanges microbiens ou la gestion des saumures. Il nous rappelle aussi que l’impact climatique des régimes à base de plantes et du gaspillage alimentaire inclut non seulement les champs et le transport, mais aussi ce qui se passe à l’intérieur de chaque bocal qui mousse doucement.

Citation: Huo, P., Zhang, X., Xu, C. et al. Vegetable fermentation as an overlooked source of greenhouse gases: from microbial mechanisms to global budget implications. npj Sci Food 10, 167 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00825-4

Mots-clés: fermentation des légumes, cornichons, gaz à effet de serre, oxyde nitreux, microbiologie alimentaire