Les chercheurs veulent utiliser 'biochar' pour lutter contre c

Une étude révèle que la technologie «verte» peut aider à réduire les émissions de gaz à effet de serre

Université d'État de l'Ohio

COLUMBUS, Ohio - Une nouvelle revue de la recherche suggère que la technologie basée sur la nature biochar - un matériau riche en carbone - pourrait être un outil important à utiliser dans l'agriculture pour aider à atténuer le changement climatique.

Fabriqué par pyrolyse, un processus qui consiste à chauffer des matières organiques dans un environnement à faible teneur en oxygène, le biochar - une substance poreuse semblable au charbon de bois - est utilisé depuis longtemps pour la production agricole comme amendement du sol ou agent de séquestration du carbone. Ces dernières années, les chercheurs ont constaté un regain d'intérêt pour cette technologie en raison de sa structure physique unique et de ses divers avantages agricoles et environnementaux.

C'est pour ces raisons que le potentiel du biochar à éliminer de grandes quantités de gaz à effet de serre de l'atmosphère mérite d'être réévalué, a déclaré Raj Shrestha, auteur principal de l'étude et associé de recherche en horticulture et science des cultures à l'Ohio State University.

"Lorsque les agriculteurs font pousser leurs cultures, ils appliquent des engrais et/ou du fumier et utilisent différents types de machines pour labourer le sol", a déclaré Shrestha. "Dans le processus, des gaz à effet de serre sont produits et libérés dans l'atmosphère."

Mais les agriculteurs pourraient atténuer cet impact en appliquant du biochar dans leurs champs, selon l'article récemment publié dans le Journal of Environmental Quality.

« Si nous pouvons convaincre les agriculteurs que la conversion de la biomasse en biochar est bonne pour la durabilité à long terme des sols, l'économie et bonne pour l'environnement, alors nous pourrons voir une large adoption de cette technologie », a déclaré Shrestha.

Les chercheurs ont examiné plus de 200 études de terrain menées à travers le monde qui ont examiné l'impact de l'application de biochar dans l'agriculture sur les émissions d'oxyde nitreux, de méthane et de dioxyde de carbone - des gaz piégeant la chaleur qui provoquent le réchauffement de l'atmosphère terrestre.

L'équipe a découvert que la quantité de biochar dans le sol a des effets variables sur les émissions locales de gaz à effet de serre, qui vont d'une diminution à une augmentation et, dans certains cas, aucun changement. Mais en général, l'équipe a découvert que l'utilisation de biochar sur le terrain réduisait la quantité d'oxyde nitreux dans l'air d'environ 18 % et de méthane de 3 %.

Le biochar seul n'était pas non plus efficace pour réduire les émissions de dioxyde de carbone, mais a aidé lorsqu'il est combiné avec des engrais azotés commerciaux ou d'autres matières organiques, comme le fumier ou le compost.

"Nous pouvons obtenir des émissions négatives dans nos agroécosystèmes en réduisant la source de carbone et en améliorant le puits de carbone", a déclaré Shrestha. La réduction de la source de carbone de la Terre peut être obtenue en réduisant les émissions de gaz à effet de serre de nos activités, et l'amélioration du puits de carbone - en augmentant la capacité de la technologie à absorber plus de carbone qu'elle n'en libère dans l'atmosphère - peut être réalisée en augmentant le réservoir de carbone du sol à long terme grâce à la conversion des déchets organiques en biochar, a-t-il dit.

"Ce qui est bien avec le biochar, c'est qu'il contribue à ces deux aspects pour créer une agriculture nette négative", a déclaré Shrestha.

À l'heure actuelle, lorsque les agriculteurs laissent des résidus de culture sur le champ, seuls 10 à 20 % du carbone résiduel sont recyclés dans le sol pendant le processus de décomposition, mais en convertissant la même quantité de résidus en biochar et en l'appliquant ensuite sur le champ, nous pouvons stocker environ 50 % de ce carbone sous des formes de carbone stables. »

Comme le biochar-carbone placé dans le sol peut également durer de quelques centaines à des milliers d'années, c'est actuellement l'une des meilleures pratiques de gestion proposées pour obtenir des émissions négatives et empêcher la température moyenne de la Terre d'augmenter à 1,5 degrés Celsius au-dessus des niveaux préindustriels. .

Selon l'étude, entre 2011 et 2020, les émissions mondiales de gaz à effet de serre ont augmenté : dioxyde de carbone d'environ 5,6 %, méthane de 4,2 % et protoxyde d'azote de 2,7 % - et l'agriculture représente environ 16 % de ces émissions. Alors que de tels niveaux ont déjà entraîné des changements irréversibles dans le système climatique mondial, Shrestha a déclaré que les dommages futurs pourraient être ralentis en aidant à réduire l'ampleur des émissions des secteurs agricole et forestier.

Pourtant, malgré le potentiel du biochar en tant que technologie d'émission négative et l'augmentation récente de la recherche liée au biochar, il est difficile d'amener les agriculteurs à l'appliquer, en partie parce qu'il n'a pas été commercialisé pour une utilisation généralisée ou bien promu, a déclaré Shrestha.

Afin de mieux fournir des informations pratiques plus scientifiques sur la technologie et ses avantages aux agriculteurs et aux entreprises liées à l'agriculture, de nombreux législateurs ont adopté des politiques destinées à étudier son efficacité dans de nombreux types de sols et conditions environnementales. C'est un objectif que partage Shrestha, car l'objectif principal de l'article de synthèse de son équipe est d'améliorer la confiance des agriculteurs dans le biochar afin qu'un plus grand nombre d'entre eux choisissent de l'adopter plus tôt.

Cette étude a été soutenue par la Fondation Arthur P. Sloan. Les autres co-auteurs de l'État de l'Ohio étaient Laura E. Lindsey, Rattan Lal, Klaus Lorenz et Scott M. Demyan, ainsi que Pierre-André Jacinthe de l'Université de l'Indiana Purdue University Indianapolis, Maninder P. Singh de l'Université de l'État du Michigan et Wei Ren de la Université du Kentucky.

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Contact : Raj K. Shrestha, [email protected]

Écrit par : Tatyana Woodall, [email protected]

Journal de la qualité de l'environnement

Étude de cas

Le biochar comme technologie à émission négative : une synthèse des recherches de terrain sur les émissions de gaz à effet de serre

11 mars 2023

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