La combustion de combustibles fossiles a augmenté le dioxyde de carbone atmosphérique, provoquant des changements massifs dans le climat mondial, notamment des températures extrêmes et des événements météorologiques ici dans le Midwest. Parallèlement, les activités humaines ont augmenté la quantité de nutriments comme l’azote et le phosphore dans les prairies et les forêts. Ce sont les éléments contenus dans les engrais qui rendent les pelouses plus vertes et les terres agricoles plus productives.
Cette surabondance de nutriments peut entraîner une diminution de la qualité de l’eau, la propagation d’espèces envahissantes et la perte d’espèces indigènes. Cependant, cela peut également aider les plantes à capter le dioxyde de carbone de l’atmosphère et à le stocker dans le sol. Cela crée un paradoxe pour la gestion environnementale : la réduction de la pollution par les nutriments aggravera-t-elle le changement climatique en provoquant une libération de dioxyde de carbone du sol ?
Nouvelle recherche du Collège des sciences biologiques publiée dans Géosciences naturelles a profité d'une expérience en cours de 40 ans à la réserve scientifique de l'écosystème Cedar Creek de l'Université du Minnesota pour étudier l'impact des nutriments sur le stockage du carbone dans les terres cultivées abandonnées.
Les professeurs Eric Seabloom, Elizabeth Borer et Sarah Hobbie et leurs co-auteurs voulaient déterminer l'impact de l'azote (et d'autres nutriments associés aux terres agricoles) sur la séquestration du carbone et si la réduction des apports de nutriments pouvait déclencher un rejet de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.
L'équipe a découvert :
- L’ajout de nutriments a augmenté le stockage de carbone dans le sol après un labourage intensif.
- Ces gains de carbone dans le sol ont persisté pendant au moins trois décennies après l’arrêt de la fertilisation et du labour.
- Des gains durables en carbone dans le sol se sont produits malgré le retour rapide de la biomasse végétale aux niveaux d'avant la fertilisation et à mesure que la composition de la communauté végétale se remettait des effets de la fertilisation.
- Le carbone peut rester stocké dans les sols pendant des décennies après une réduction de la pollution par les nutriments, tant que le sol reste labouré.
« Comprendre les impacts humains sur les écosystèmes terrestres est un défi car ces systèmes réagissent sur plusieurs décennies », a déclaré Seabloom. « Les expériences multidécennales comme celle qui sous-tend ce projet sont incroyablement rares et précieuses. La réserve scientifique de l'écosystème de Cedar Creek et les sites de recherche écologique à long terme hébergent certaines des expériences à long terme les plus importantes au monde. Elles ont joué un rôle central pour faire de l'Université du Minnesota l'une des meilleures écoles d'écologie au monde. «
À mesure que les méthodes agricoles deviennent plus efficaces, de plus en plus de terres agricoles en Amérique du Nord sont mises hors production. Ces terres présentent une opportunité de stockage de carbone et de renouvellement écologique. Les recherches futures se concentreront probablement sur la manière dont les terres agricoles retirées peuvent être utilisées par les parties prenantes pour transformer les zones rurales, en favorisant le stockage du carbone et la récupération des espèces indigènes parallèlement au développement économique rural et à l'accès aux loisirs.
