Plusieurs facteurs du changement global amplifient la perte d’azote et les terres cultivées sont les plus à risque

Pourquoi la fuite silencieuse d’azote du sol compte

La production alimentaire terrestre dépend largement de l’azote, un ingrédient clé des engrais qui favorise la croissance des cultures. Pourtant, une grande partie de ce nutriment précieux s’échappe discrètement des sols sous forme de gaz invisibles, gaspillant les engrais, coûtant de l’argent aux agriculteurs et contribuant au changement climatique. Cette étude pose une question cruciale : alors que la planète se réchauffe, que le dioxyde de carbone augmente, que l’utilisation d’engrais croît et que les régimes de précipitations changent, à quelle vitesse cette fuite d’azote va‑t‑elle s’accélérer — et quels types de paysages sont les plus exposés ?

Des conduites à gaz cachées sous nos pieds

Dans chaque poignée de sol, d’innombrables microbes jouent le rôle de petits ingénieurs chimiques. Par des processus connus sous les noms de dénitrification et d’anammox, ils transforment l’azote disponible pour les plantes en gaz qui se dispersent dans l’atmosphère. Ces transformations sont naturelles et aident à maintenir l’équilibre des écosystèmes, mais lorsqu’elles s’accélèrent, davantage d’azote est perdu depuis les terres, laissant moins pour les cultures et augmentant les émissions de gaz à effet de serre puissants. Parce que les activités humaines modifient la température, les précipitations, le dioxyde de carbone et la pollution azotée simultanément, les auteurs ont cherché à savoir comment ces pressions combinées vont probablement remodeler les pertes d’azote à l’échelle mondiale.

Extraire des tendances d’expériences menées dans le monde

Les chercheurs ont rassemblé 682 mesures issues de 127 expériences de terrain réalisées en forêts, prairies et terres cultivées à travers le monde. Dans ces expériences, les scientifiques avaient délibérément augmenté le dioxyde de carbone, ajouté de l’azote, réchauffé le sol ou l’air, ou modifié les quantités de précipitations, parfois en combinant plusieurs de ces traitements. En regroupant et en réanalysant les résultats, l’équipe a pu dépasser la variabilité bruitée site par site et poser des questions générales : quels changements globaux accélèrent le plus la perte d’azote ? Les terres cultivées se comportent‑elles différemment des forêts et des prairies ? Et les conditions climatiques et pédologiques locales influencent‑elles ces réponses ?

Quand plusieurs pressions agissent ensemble

Les preuves combinées montrent que les changements d’origine humaine accélèrent généralement la perte microbienne d’azote depuis les sols, avec des effets particulièrement prononcés lorsque plusieurs pressions agissent simultanément. Sur l’ensemble des sites, un seul facteur de changement global augmentait en moyenne les taux de dénitrification d’environ un tiers, mais trois facteurs ou plus ensemble les multipliaient presque par deux. L’apport d’azote — représentant l’usage d’engrais et la dépôts atmosphérique — était le moteur le plus puissant, stimulant à la fois la dénitrification et l’anammox. Le réchauffement a aussi renforcé la dénitrification, tandis que les variations de précipitations et une hausse isolée du dioxyde de carbone avaient des effets plus faibles et plus variables. Fait important, l’étude a constaté que ces multiples facteurs se cumulent pour la plupart de manière relativement simple, plutôt que de produire fréquemment des synergies incontrôlées ou des annulations fortes.

Les terres cultivées : les paysages les plus fuyards

Tous les écosystèmes ne répondaient pas de la même façon. Les terres cultivées se démarquent comme les plus vulnérables à l’accroissement des pertes d’azote, en particulier sous l’effet d’apports azotés supplémentaires et du réchauffement. Les fertilisations fréquentes, le travail du sol et des rapports carbone/azote relativement bas semblent préparer les sols agricoles à une activité microbienne rapide et à une production accrue de gaz. Les prairies et les forêts ont également montré des augmentations, mais leurs réponses étaient plus faibles ou plus hétérogènes. La sensibilité de la perte d’azote dépendait fortement du climat local et des caractéristiques du sol, telles que l’humidité habituelle du site, le pH du sol et la teneur en nutriments. Par exemple, les terres cultivées et les prairies dans des environnements plus secs avaient tendance à perdre davantage d’azote lorsque des engrais supplémentaires étaient ajoutés, tandis que les régions plus humides voyaient des augmentations plus fortes de la perte d’azote sous l’effet du réchauffement.

Cartographier les risques futurs et refermer la boucle des nutriments

En utilisant des modèles d’apprentissage automatique reliant les résultats expérimentaux à des cartes globales du climat et des propriétés du sol, les auteurs ont estimé où la perte d’azote est susceptible de répondre le plus fortement à l’augmentation du dioxyde de carbone et aux apports azotés supplémentaires. Leurs cartes soulignent une variation géographique substantielle, avec de nombreuses régions cultivées d’Afrique et d’Australie projetées comme particulièrement sensibles aux apports azotés. Bien que des incertitudes persistent — notamment pour les changements de précipitations et pour l’anammox hors des terres cultivées — le message est clair : des changements globaux multiples et concomitants accélèrent la fuite d’azote depuis les terres, et les paysages agricoles en sont au cœur. Pour un lecteur non spécialiste, la conclusion est que des pratiques d’engrais plus intelligentes, une meilleure gestion des sols et des modèles climatiques plus réalistes incluant ces pertes microbiennes seront essentiels pour conserver davantage d’azote dans nos champs et en rejeter moins dans l’air, protégeant ainsi l’approvisionnement alimentaire et l’environnement.

Citation: Ding, B., Xu, D., Wang, S. et al. Multiple global change factors amplify nitrogen loss and croplands are at the highest risk. Commun Earth Environ 7, 288 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03316-2

Mots-clés: perte d’azote, terres cultivées, changement global, micro-organismes du sol, gestion des engrais