Le contenu de cet article est repris d’un article du portail notre-environnement.gouv.fr portant la perturbation des cycles biogéochimiques de l’azote et du phosphore . Le cas échéant, la source est rappelée sous le titre. Des modifications (compléments, suppression) ont pu être apportées.
Introduction
Source : article de notre-environnement.gouv.fr
Dans le cadre des travaux sur les neuf limites planétaires , l’azote et le phosphore, éléments essentiels à la vie, ont été considérés par les scientifiques comme des enjeux prioritaires. Sous l’effet des activités humaines, leur cycle biogéochimique est perturbé, ce qui peut provoquer, dans les cas les plus graves, de lourds dommages à l’environnement (anoxie des océans, eutrophisation des eaux douces continentales, prolifération d’algues vertes, etc.). Ce ne sont pas les seules substances identifiées dans le modèle des limites planétaires qui ont un rôle important dans le fonctionnement du système terrestre ; certaines sont traitées dans le cadre d’autres limites (comme le carbone, dans la limite « changement climatique ») ; d’autres devront être prises en compte (comme le silicium) dans le cadre de nouvelles limites planétaires .
Enjeux globaux
Source : article de notre-environnement.gouv.fr
L’azote est un nutriment indispensable à la croissance des végétaux. L’azote réactif, émis en abondance dans l’environnement, peut cependant constituer un surplus par rapport aux besoins des plantes, des arbres, des algues, etc. Il contribue alors à la pollution de l’eau par les nitrates. Associé à d’autres nutriments comme le phosphate, et en fonction de conditions physico-chimiques particulières, il est également responsable du phénomène d’eutrophisation. Les principales sources d’émission d’azote dans l’environnement sont les engrais azotés et la combustion des ressources fossiles et de procédés industriels. L’azote des émissions polluantes d’oxyde d’azote (NOx) dans l’atmosphère provenant du transport et de l’industrie n’est pas pris en compte dans la limite planétaire précisée ci-dessous .
À l’instar de l’azote, le phosphore est également un nutriment indispensable à la croissance des plantes. La modification de son cycle biogéochimique, causée par l’agriculture (fertilisants, effluents d’élevage) et par les eaux usées urbaines (excréments et détergents), affecte la capacité de la biosphère à le séquestrer et entraîne l’eutrophisation des eaux douces.
Les dommages causés par l’azote et le phosphore sont généralement considérés comme des problèmes régionaux plutôt que mondiaux. Toutefois, dans le cadre des travaux sur les neuf limites planétaires, un seuil global a été défini pour chacun des deux cycles biogéochimiques de l’azote et du phosphore.
Concernant l’azote, l’enjeu est d’empêcher un rejet excessif d’azote réactif dans l’eau et les milieux naturels aquatiques afin d’éviter leur eutrophisation. Lors de la révision du modèle conceptuel , le seuil à ne pas dépasser a été fixé entre 62 et 82 millions de tonnes (Mt) par an, soit 41 à 55 kg d’azote excédentaire (surplus) par hectare par an (kg/ha/an) en moyenne à l’échelle mondiale. En 2015, les pertes d’azote dans l’environnement sont estimées à 150 Mt.
Concernant le phosphore, l’enjeu initialement envisagé était d’éviter que ne se produise un événement anoxique océanique majeur (épisode de forte réduction d’oxygène dans les océans) ayant des impacts sur les écosystèmes marins. Lors de la révision du modèle conceptuel en 2015, une approche à deux niveaux géographiques a été proposée.
Au niveau mondial (asphyxie des océans), le seuil est estimé à 11 Mt par an de phosphore rejetées dans l’eau (excédent agricole et eaux usées insuffisamment épurées). En 2015, il est dépassé avec 22 Mt de phosphore effectivement rejetées dans les eaux.
À un échelon plus localisé, un seuil supplémentaire est défini pour traiter de l’eutrophisation des eaux douces continentales. Ce seuil porte sur les surplus de phosphore résultant d’apports excessifs lors de la fertilisation des sols agricoles. Ces surplus de phosphore ne doivent pas être supérieurs, chaque année, à une fourchette comprise entre 6,2 et 11,2 Mt (soit 4,1 à 7,5 kg/ha/an) pour éviter l’eutrophisation des systèmes d’eau douce. En 2015, la limite est franchie avec environ 14 Mt.