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BOURGOGNE

[Article mis en ligne le 05-03-2020]

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Sur la piste des « puits » de gaz à effet de serre

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Laurent Philippot travaille pour Inrae (ex-Inra) depuis 1997. Il est un spécialiste du cycle de l’azote.
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Les prélèvements de N2O sont effectués plusieurs fois par jour grâce à un système d’enceintes automatiques.
Au centre Inrae de Dijon sont menées des recherches sur des micro-organismes capables de transformer un gaz à effet de serre en gaz inoffensif.
Il a pour nom N2O, ou protoxyde d’azote. Si cet élément ne contribue que pour environ 10 % des émissions de gaz à effet de serre dans le monde (loin derrière le CO2 ou le méthane), il pèse d’un poids beaucoup plus lourd si l’on ne prend en considération que les émissions dues aux activités agricoles. D’où l’intérêt des chercheurs en agronomie pour éventuellement réduire cette source d’émission. Laurent Philippot est l’un d’eux. Directeur de recherche au sein du centre Inrae (ex-Inra) de Dijon, il mène des travaux de recherche qui portent sur le cycle de l’azote, à la tête d’une équipe appartenant à l’Unité mixte de recherche (UMR) Agroécologie. « C’est un enjeu majeur, précise-t-il, puisque l’azote est un facteur limitant dans les agrosystèmes. On rajoute beaucoup d’azote. On estime aujourd’hui qu’entre un tiers et la moitié de l’azote présent dans notre organisme provient de l’azote que nous avons fixé industriellement ». Il faut garder à l’esprit que, sur l’azote qui est introduit pour faire pousser les plantes, tout n’est pas assimilé par ces dernières. Une partie est entraînée dans la nappe phréatique et une autre disparaît sous forme de gaz, à la suite d’une transformation due à des bactéries. « Ces bactéries, parfois, s’arrêtent en cours de route dans leur processus de transformation, constate le chercheur, ce qui a pour conséquence qu’elles émettent du N2O. Nos travaux ainsi que ceux de nos collègues, au niveau national et international, consistent à comprendre pourquoi certaines bactéries ne vont pas jusqu’au terme de la transformation et émettent alors du gaz à effet de serre, au lieu du N2 inoffensif, qui constitue 80 % de notre air ».

Une communauté de réducteurs
Les émissions de N2O par des micro-organismes constituent une thématique de recherche ancienne. Jusqu’à une période récente, on pensait que les micro-organismes qui produisaient ce N2O étaient aussi ceux qui le réduisaient. Mais il y a un peu moins de cinq ans, des micro-organismes qui ne font que réduire ce N2O pour le transformer en N2 ont été découverts. La communauté des chercheurs les a nommés « puits » de gaz à effet de serre. « Cela signifie que, potentiellement, ces micro-organismes sont capables de réutiliser le N2O émis par les autres bactéries dans le sol, et de le réduire en N2 avant que celui-ci ne s’échappe dans l’atmosphère ». Ces micro-organismes figurent-ils de manière totalement aléatoire dans la biodiversité, ou bien y a-t-il des circonstances particulières qui favoriseraient leur présence ? C’est tout l’objet des recherches menées par Laurent Philippot. Première réponse : ces « puits » de gaz à effet de serre sont assez abondants mais il reste encore à dénicher quels sont les facteurs capables de les stimuler. « Il y a quelques années, nous avons eu à nos côtés un doctorant financé par l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe), dont le travail a consisté à étudier les différentes pratiques agricoles, afin de voir si certaines stimulaient ce groupe de micro-organismes ». Aujourd’hui, il s’agit donc de déterminer quelle est leur écologie et quelles sont les pratiques qui les stimulent, en termes d’abondance, de diversité et d’activité. Pour l’heure, cet aspect-là des choses reste une interrogation.

Une identité encore mal définie
« Beaucoup de collègues, à l’étranger, se sont engouffrés dans ce domaine de recherche, constate Laurent Philippot. On commence à mieux comprendre leur écologie et on a la certitude que les émissions de gaz à effet de serre N2O sont étroitement liées à ce groupe. Nos travaux ont été confirmés par des collègues chinois ou américains ». Ce qui fait que ce groupe de micro-organismes a un tel comportement reste, pour l’instant, un mystère, et donc un champ de recherches. L’une des difficultés, c’est que la capacité de transformer le N2O en N2 concerne des bactéries incluses dans différents groupes. Leur typologie n’est pas homogène. Si les chercheurs parviennent, un jour, à les identifier précisément, cela pourrait déboucher sur d’intéressantes recommandations à destination du monde agricole, permettant de réduire l’émission de gaz à effet de serre. Une chose est certaine : leur capacité à jouer un rôle de « puits » à effet de serre est liée à leur niveau de diversité. Leur vertu écologique sera donc étroitement dépendante de sols à la biodiversité prononcée et entretenue. C’est ce que cherche notamment à démontrer le projet Digging Deeper financé par le réseau européen Biodiversa de recherche sur la biodiversité et les services écosystémiques. Ce travail est également poursuivi sur un essai mis en place il y a un an sur la plateforme CA-SYS d’Inrae, à Bretenière, près de Dijon, et qui va encore se dérouler sur plusieurs années.

Berty Robert

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