Une nouvelle source d’azote provenant des roches
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Pendant des siècles, les hypothèses prédominantes indiquaient que tout l’azote disponible sur Terre pour les plantes provient de l’atmosphère. Mais une étude suggère que plus d’un quart provient du substrat rocheux de la Terre. Comme d’habitude avec ce type de conclusion, il faudra d’autres études pour en être sûr.
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Sommaire
De l’azote provenant des roches
L’étude, qui est publiée dans la revue Science, a révélé que jusqu’à 26 % de l’azote présent dans les écosystèmes naturels provient de roches tandis le reste provient de l’atmosphère.1 Avant cette étude, l’apport de cet azote au système terrestre mondial était inconnu. La découverte pourrait grandement améliorer les projections du changement climatique qui reposent sur la compréhension du cycle du carbone. Cette nouvelle source d’azote pourrait également alimenter le cycle du carbone sur terre en permettant aux écosystèmes d’extraire plus d’émissions hors de l’atmosphère selon les auteurs.
Notre étude montre que l’altération de l’azote est une source mondiale de nutrition pour les sols et les écosystèmes du monde entier selon le co-auteur Ben Houlton, professeur au Département UC Davis des ressources terrestres. Cela va à l’encontre du paradigme qui a jeté les bases des sciences de l’environnement. Nous pensons que cet azote permettrait aux forêts et aux prairies de séquestrer plus de CO2 que ce que l’on pensait auparavant.
L’aspect essentiel de l’altération par les intempéries
Les écosystèmes ont besoin d’azote et d’autres nutriments pour absorber la pollution par le dioxyde de carbone et les plantes et les sols en fournissent une quantité limitée. Si une grande quantité d’azote provient des roches, alors cela permet d’expliquer comment les écosystèmes naturels tels que les forêts boréales peuvent absorber des niveaux élevés de dioxyde de carbone.
Une roche marine riche en azote provenant du nord de la Californie. Des roches d’une origine sédimentaire contiennent une moyenne de 400 PPM (parties par million) d’azote – Crédit : Scott Morford/UC Davis
Mais toutes les roches ne peuvent pas produire de l’azote. La disponibilité en azote des roches est déterminée par les intempéries, qui peuvent être physiques telles que les mouvements tectoniques ou chimiques comme lorsque les minéraux réagissent avec l’eau de pluie.
C’est pourquoi l’altération de l’azote des roches varie selon les régions et les paysages. L’étude a révélé que de vastes régions d’Afrique sont dépourvues de roche riche en azote tandis que les latitudes septentrionales présentent certains des niveaux les plus élevés d’altération de l’azote des roches.
On estime que les régions montagneuses comme l’Himalaya et les Andes sont des sources importantes d’altération de l’azote des roches similaires à l’importance de ces régions pour les taux d’altération et le climat mondiaux. Les prairies, la toundra, les déserts et les terres boisées connaissent également des taux importants d’altération de l’azote des roches.
Géologie et séquestration de carbone
La cartographie des profils nutritionnels des roches en fonction de leur potentiel d’absorption de carbone pourrait aider à prendre en compte les considérations de conservation. Les zones présentant des niveaux plus élevés d’altération de l’azote des roches peuvent être capables de séquestrer plus de carbone.
La géologie pourrait avoir un énorme contrôle sur les systèmes qui peuvent absorber le dioxyde de carbone et ceux qui ne le font pas selon Houlton. Quand on pense à la séquestration du carbone, la géologie de la planète peut aider à guider nos décisions sur ce que nous conservons.
Le mystère résolu de l’azote manquant
Le travail élucide également le cas de l’azote manquant. Pendant des décennies, les scientifiques ont reconnu qu’il y a plus d’azote qui s’accumule dans les sols et les plantes que ce qui peut être expliqué par uniquement l’atmosphère, mais ils ne pouvaient pas identifier ce qui manquait.
Nous montrons que le paradoxe de l’azote est écrit dans la pierre selon l’auteur principal Scott Morford de l’UC Davis. Il y a assez d’azote dans les roches et il se décompose assez vite pour expliquer les cas de l’azote manquant. Dans des travaux antérieurs, l’équipe de recherche a analysé des échantillons de roches anciennes provenant des monts Klamath du nord de la Californie pour constater que les roches et les arbres environnants contenaient de grandes quantités d’azote.
Avec la présente étude, les auteurs se sont appuyés sur ce travail pour analyser le bilan azoté de la planète, les proxies géochimiques et construire un modèle spatial d’altération de l’azote pour évaluer la disponibilité de l’azote des roches à l’échelle mondiale. Les chercheurs estiment que leurs résultats n’ont pas d’implications immédiates pour les agriculteurs et les jardiniers qui comptent beaucoup sur l’azote sous des formes naturelles et synthétiques pour cultiver de la nourriture.
Des travaux antérieurs ont indiqué que certains nitrates dans les eaux souterraines peuvent être attribués à des sources rocheuses, mais des recherches plus poussées sont nécessaires pour en mesurer la quantité.
