Le Costa Rica améliore l’utilisation des engrais et mesure les émissions de gaz à effet de serre en mettant à contribution la science nucléaire

L’agriculture et le changement d’affectation des terres sont à l’origine d’environ un quart des émissions de gaz à effet de serre (GES) responsables du réchauffement climatique. Parmi ces gaz à effet de serre figure l’oxyde nitreux, qui réchauffe l’atmosphère 265 fois plus rapidement que le dioxyde de carbone. Libéré lors de différents processus biologiques faisant intervenir l’azote, il nourrit les plantes et peut être naturellement présent dans le sol ou ajouté au moyen d’engrais chimiques ou organiques. Lorsqu’on utilise des engrais en quantités excessives, on rejette dans l’atmosphère des gaz à effet de serre, qui contribuent à aggraver le changement climatique.

Au Costa Rica, des scientifiques cherchent à comprendre comment utiliser au mieux les engrais pour réduire les émissions de gaz à effet de serre dans la riziculture, tout en améliorant la productivité végétale et les moyens de subsistance des agriculteurs grâce à des pratiques agricoles intelligentes face au climat. En collaboration avec l’AIEA et l’Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO), des chercheurs de la Société nationale du riz (CONARROZ) et du Centre de recherche sur la pollution de l’environnement (CICA) appliquent des techniques isotopiques pour mieux comprendre et établir les bonnes pratiques concernant l’utilisation d’engrais azotés dans les rizières.

« Une plante a besoin de dix-sept types de nutriments, dont le plus important est l’azote », explique Mohammed Zaman, pédologue au Centre mixte FAO/AIEA des techniques nucléaires dans l’alimentation et l’agriculture. M. Zaman accompagne les chercheurs costariciens dans leur travail : « Les agriculteurs ont l’habitude d’épandre des engrais azotés pour améliorer leurs cultures. Mais il leur arrive d’ajouter plus d’azote qu’une plante ne peut en absorber. Les émissions d’oxyde nitreux augmentent alors et la plante devient moins productive, ce qui fait baisser les revenus des agriculteurs. »

La CONARROZ et le CICA recourent aux techniques isotopiques pour déterminer précisément la quantité d’engrais nécessaire pour obtenir le meilleur rendement du riz, le moment exact de son cycle de vie auquel il convient d’appliquer l’engrais et la composition chimique idéale de ce dernier.

« Notre objectif est de trouver un mélange d’engrais qui maximisera la productivité végétale tout en réduisant au minimum les émissions d’oxyde nitreux et d’ammoniac », explique Ana Gabriela Pérez Castillo, chercheuse au CICA. Elle ajoute que son pays a besoin de données fiables sur les émissions et qu’il est important qu’il puisse les recueillir lui-même. Elle mène des expériences à l’aide de la technique de marquage à l’azote 15 pour suivre les mouvements et déterminer l’origine des émissions d’oxyde nitreux, afin de comprendre si celles-ci proviennent de l’azote présent dans les engrais ou de celui présent dans le sol.

« Nos données d’expérience nous aideront à rédiger avec l’AIEA des instructions précises et claires pour les agriculteurs, pour qu’ils prennent conscience qu’il vaut mieux limiter l’application des engrais, à la fois pour l’environnement et pour la productivité de leurs propres cultures », affirme M^me Pérez.

M^me Pérez et d’autres chercheurs du CICA utilisent depuis longtemps la technique à l’azote 15 dans leurs recherches visant à atténuer les émissions agricoles de gaz à effet de serre. Pour ces travaux et de nombreuses autres activités liées à l’environnement, le CICA compte depuis 2006 parmi les centres collaborateurs de l’AIEA.

À ce titre, le CICA transmet à des chercheurs et experts d’autres pays ses connaissances et son savoir-faire en matière de technologies nucléaires et isotopiques. Fort de cette désignation, il a formé plus de 2 000 scientifiques et experts de la région au moyen de missions, d’ateliers, d’initiatives d’apprentissage à distance et de webinaires sur des sujets liés au changement climatique.

« Avec cette formation, j’ai appris à mesurer l’empreinte carbone de l’agriculture, en particulier de la riziculture », explique Randall Chavarría Rojas, coordonnateur régional de la CONARROZ, qui a suivi une formation en ligne sur le captage du carbone dans le sol. « J’ai également pu comprendre le rôle des activités humaines dans le réchauffement climatique, et j’ai appris ce que je pouvais faire en tant que producteur de riz pour en atténuer les effets négatifs sur l’environnement. »

Pionnier des formations en ligne en espagnol sur les techniques isotopiques appliquées à l’environnement en Amérique latine, le CICA a vu son contrat de centre collaborateur renouvelé l’année dernière jusqu’en 2025. Au cours des prochaines années, le CICA et l’AIEA continueront à dispenser des formations en ligne et poursuivront quatre projets de coopération technique dans des domaines liés à l’agriculture intelligente face au climat, à la mesure et à la surveillance des gaz à effet de serre, et à l’utilisation du biochar – résidu noir composé de charbon et de cendres dont on peut se servir pour améliorer la fertilité des sols et la production végétale et pour séquestrer le carbone de l’atmosphère.