Carte mondiale des émissions des terres cultivées : riz et tourbières en première ligne

La plupart des gens n’imaginent pas les exploitations agricoles comme de grands pollueurs du climat. Pourtant, une nouvelle carte mondiale révèle qu’une part étonnamment réduite des terres cultivées concentre l’essentiel de la pollution climatique de l’agriculture.

Les chercheurs ont ainsi établi qu’en 2020, environ 70 % des émissions des terres cultivées provenaient de seulement deux sources : les rizières inondées et les sols tourbeux drainés.

Plutôt que de considérer les émissions agricoles comme un ensemble indistinct, cette nouvelle cartographie descend à une échelle fine, avec des mailles d’environ 10 km de large, et relie la pollution à des cultures et à des paysages précis.

En croisant des données de terrain, des observations satellites et de la modélisation, l’équipe de l’université Cornell a localisé les zones où les rizières et les tourbières drainées pèsent le plus lourd dans les totaux.

Ces « points chauds » étant désormais visibles à l’échelle locale, la question évolue : on passe de « Où se situe le problème ? » à « Comment le corriger sans entamer l’approvisionnement alimentaire ? »

Le riz crée des points chauds de pollution agricole

En 2020, les émissions mondiales des terres cultivées ont atteint 2,5 milliards de tonnes d’équivalent dioxyde de carbone. Les scientifiques utilisent l’« équivalent dioxyde de carbone » comme unité commune pour ramener différents gaz à effet de serre sur une même échelle, afin de comparer directement leurs impacts climatiques.

Près de la moitié de ce total venait de l’Asie de l’Est et du Pacifique, et le riz, à lui seul, représentait 43 % des émissions mondiales des terres cultivées.

La majorité de la pollution se rattachait à trois sources : les sols riches en carbone drainés et les rizières inondées, chacun à 35 %, ainsi que l’usage intensif d’engrais de synthèse, à 23 %.

Mais ce que la carte met le plus clairement en évidence, c’est la géographie. Les régions d’Asie où le riz domine apparaissent comme les principaux foyers, notamment le long des deltas fluviaux et des plaines basses, où les parcelles restent inondées sur de longues périodes.

« Tout tourne autour du riz. C’est là que se trouvent les plus grandes sources et les plus grandes opportunités », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Mario Herrero, professeur de systèmes alimentaires durables et de changement global à l’université Cornell.

Comme le riz nourrit des milliards de personnes, la baisse de ces émissions reposera sur des ajustements des pratiques d’irrigation et de fertilisation, sans diminution des rendements.

Pourquoi les rizières inondées émettent autant

Lorsque des rizières demeurent sous l’eau pendant des semaines, le sol en dessous finit par manquer d’oxygène.

C’est dans ces conditions que les microbes prennent le relais : ils dégradent les matières végétales dans un milieu gorgé d’eau et libèrent du méthane, un puissant gaz à effet de serre qui se forme dans les sols humides privés d’air.

Dans les régions chaudes où la saison de culture s’étire, les champs peuvent rester saturés pendant des mois ; les émissions peuvent alors se poursuivre sur une durée prolongée.

Pour réduire une partie de ce méthane, les agriculteurs peuvent drainer périodiquement les parcelles, gérer plus finement les pailles résiduelles, ou ajuster au mieux le calendrier d’apport des engrais.

Cependant, dans de nombreux endroits, les règles de gestion de l’eau et les infrastructures d’irrigation limitent concrètement la marge de manœuvre.

Les tourbières amplifient les émissions

Certaines cultures sont installées sur des tourbières : des sols gorgés d’eau constitués par des siècles d’accumulation de végétaux partiellement décomposés. Tant que ces sols restent humides, une grande partie du carbone enfoui demeure piégée.

Mais lorsque les tourbières sont drainées pour mettre en culture, l’oxygène pénètre. À partir de là, le carbone stocké se décompose rapidement et s’échappe sous forme de dioxyde de carbone.

« J’ai aussi été surpris par l’importance des zones de tourbières, bien plus grande que prévu », a indiqué Herrero.

Le point positif, c’est que les émissions peuvent baisser rapidement si les sols tourbeux sont réhumidifiés. La difficulté tient au fait que ces paysages soutiennent souvent des emplois locaux et des systèmes agricoles anciens, ce qui rend les changements politiquement et économiquement délicats.

Les engrais accentuent la pression climatique

Dans les exploitations à hauts rendements, les engrais de synthèse apportent souvent plus d’azote que les cultures ne peuvent en absorber, ce qui fait grimper les émissions.

Les microbes du sol transforment l’azote excédentaire en protoxyde d’azote, un puissant gaz à effet de serre produit lors des processus liés à l’azote, qui se diffuse ensuite dans l’atmosphère.

Comme les régions de grandes cultures céréalières et d’oléagineux reposent sur des intrants importants, la carte repère des foyers d’émissions liés aux engrais bien au-delà des zones rizicoles.

Un meilleur ciblage, des doses plus faibles et des incitations à une utilisation efficiente peuvent réduire ces émissions sans abaisser les récoltes dans de nombreux territoires.

Réduire la pollution agricole, pas la production

Un grand nombre des terres cultivées les plus émettrices figurent aussi parmi les plus productives. Autrement dit, les principales cibles climatiques se situent au cœur des grands greniers alimentaires mondiaux.

En rapprochant les émissions de la production calorique, l’ensemble de données permet d’identifier les régions qui génèrent davantage de pollution climatique pour une même quantité de nourriture.

Dans certaines zones d’Afrique, les émissions totales peuvent être plus faibles, mais la productivité l’est aussi ; améliorer l’efficacité peut donc compter autant que réduire les émissions.

Des politiques uniformes visant un seul point chaud peuvent se retourner contre leur objectif si la production se déplace vers d’autres zones agricoles et y crée de nouvelles pollutions.

Repérer les meilleures opportunités de réduction des émissions

Les gouvernements et les planificateurs disposent de budgets limités pour la réduction des émissions ; ils doivent donc déterminer quelles parcelles permettent les baisses les plus importantes par euro investi.

Les nouvelles grilles infranationales facilitent l’association d’actions précises à des lieux précis - qu’il s’agisse de réhumidifier des sols tourbeux ou de modifier les cycles d’eau du riz.

« Ce qui est sans précédent ici, c’est que ces cartes fournissent une analyse infranationale vraiment cruciale des endroits où se trouvent des opportunités de réduction des émissions, et c’est important : les fonds de réduction sont rares, et nous devons prioriser », a déclaré Herrero.

L’action locale dépend aussi de la confiance, car les agriculteurs sont souvent les premiers à assumer le risque lorsque les pratiques évoluent.

De meilleures cartes exigent de meilleures données

Même la carte mondiale la plus détaillée ne capte pas toutes les différences de gestion à la parcelle, car elle ne peut pas suivre chaque champ individuellement.

Le modèle s’appuie sur des enquêtes nationales et des données satellites, mais ces sources ne reflètent pas toujours la variabilité des pratiques de fertilisation et des règles de l’eau au sein d’une même province.

Ces hypothèses uniformes peuvent conduire à surestimer les émissions dans une zone et à les sous-estimer ailleurs - en particulier là où les sols ou le climat changent rapidement.

Des mesures locales plus précises permettraient d’affiner la carte et d’éviter que l’argent public finance des réductions qui ne se concrétisent pas.

C’est d’autant plus important que ces nouvelles cartes relient les émissions des terres cultivées à des cultures et à des lieux spécifiques, transformant des solutions ciblées d’un vœu pieux en actions réalisables.

La suite dépendra de la volonté des gouvernements et des entreprises d’investir dans des changements des systèmes rizicoles, des tourbières et de l’usage des engrais, sans comprimer l’offre alimentaire.