L’agriculture participe aux émissions de gaz à effet de serre d’origine anthropique, notamment par la production du puissant gaz à effet de serre, oxyde nitreux, N2O, par les sols. Les émissions de N2O par les sols présentent une très grande variabilité spatiale et temporelle. Le cycle de N2O dans les sols met en jeu le fonctionnement de processus microbiologiques, en particulier ceux de dénitrification et de nitrification. N2O est formé au cours du fonctionnement des premières étapes de la dénitrification et au cours de la nitrification. La dernière étape de la dénitrification, la réduction de N2O en N2, est le seul processus terrestre connu permettant l’élimination de la forme N2O.

Des travaux antérieurs ont mis en évidence des fonctionnements inégaux de la réduction de N2O en N2 parmi les sols et des émissions de N2O in situ plus fortes dans les situations de fonctionnement ralenti de l’étape de réduction de N2O en N2.

L’objectif de SOLGES est de développer des solutions d’atténuation des émissions de N2O par les sols.

Pour ce faire, la démarche envisagée est de stimuler le fonctionnement de l’étape de réduction de N2O en N2 dans les sols. Le programme de travail est conçu en plusieurs étapes

1. évaluer la répartition des sols (culture, prairie, forêt) présentant une faible capacité de réduction de N2O en N2 et comprendre l’origine de ce fonctionnement ralenti,
2. appliquer au champ des solutions adaptées pour stimuler le fonctionnement de l’étape de réduction de N2O en N2 et mesurer dans ces conditions les émissions de N2O par les sols,
3. quantifier à différentes échelles spatiales les possibilités d’atténuation des émissions de N2O par les sols par les solutions proposées.

Ce projet associe l’INRA (UR SOLS et INFOSOL), Terres Inovia et ARVALIS. Il met en jeu des travaux de laboratoire, de terrain, de statistiques et de modélisation. Il s’appuie sur des dispositifs de terrain référencés (RMQS, sites instrumentés). Il est organisé en 4 volets (1) coordination – communication, (2) répartition spatiale des sols présentant une faible capacité à réduire N2O, (3) Développement de solutions biotechniques pour atténuer les émissions de N2O par les sols et (4) traitement des données et modélisation.

Un plan d’échantillonnage au sein du RMQS permettant de couvrir spatialement la France, un gradient de pH et de teneur en matières organiques ainsi que les 3 types de couverture que sont la culture, la prairie et la forêt a été défini. La démarche de normalisation ISO du test de caractérisation de la capacité des sols à réduire N2O est en cours. Le projet a permis de définir une fonction de pédotransfert basé sur les propriétés physico-chimiques des sols et permettant de prédire la capacité des sols à réduire N2O. Deux essais au champ ont été mis en place pour tester dans quelles mesures (1) un chaulage des sols acides ou (2) un apport de matières organiques permet dans un premier temps d’influencer la capacité des sols à réduire N2O et dans un second temps de réduire les émissions de N2O in situ.
Les résultats de ce projet pourront ensuite être valorisés par le monde socio-économique sur des aspects de chiffrage des émissions de N2O et des méthodologies associées, de caractérisation des propriétés des sols ainsi que d’atténuation et de support à l’atténuation.