Table Of ContentAccélération anthropique du cycle de l’azote
GÉRER LES RISQUES ET L’INCERTITUDE
Cette publication examine les risques associés au rejet d'azote en excès dans l'environnement (changement
Accélération anthropique
climatique, appauvrissement de la couche d'ozone, pollution de l'air, pollution de l'eau, perte de biodiversité,
détérioration de la qualité des sols). Le rapport examine également l'incertitude associée à la capacité de l'azote
de passer d'un écosystème à un autre et de provoquer des « effets en cascade ». Outre une meilleure gestion du cycle de l’azote
des risques liés à l'azote au niveau local, il faut considérer les risques au niveau global liés à l’augmentation
continue des concentrations d’hémioxyde d’azote et prévenir l’excès d’azote sous toutes ses formes en
élaborant des stratégies efficaces au regard de leurs coûts pour toutes les sources. La publication fournit des GÉRER LES RISQUES ET L’INCERTITUDE
indications sur l’utilisation des instruments de politique relative à l’azote et sur la manière d’assurer la cohérence
avec des objectifs tels que la sécurité alimentaire, la sécurité énergétique et les objectifs environnementaux
autres que la réduction de la pollution par l’azote.
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Veuillez consulter cet ouvrage en ligne : https://doi.org/10.1787/cf7ae81b-fr. QU
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Cet ouvrage est publié sur OECD iLibrary, la bibliothèque en ligne de l’OCDE, qui regroupe tous les livres, périodiques E
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et bases de données statistiques de l’Organisation. L
Rendez-vous sur le site www.oecd-ilibrary.org pour plus d’informations. ’IN
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ISBN 978-92-64-62882-3
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Accélération
anthropique du cycle
de l’azote
GÉRER LES RISQUES ET L’INCERTITUDE
Cet ouvrage est publié sous la responsabilité du Secrétaire général de l’OCDE. Les opinions
et les arguments exprimés ici ne reflètent pas nécessairement les vues officielles des pays
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statut de tout territoire, de la souveraineté s’exerçant sur ce dernier, du tracé des frontières
et limites internationales, et du nom de tout territoire, ville ou région.
Merci de citer cet ouvrage comme suit :
OCDE (2019), Accélération anthropique du cycle de l’azote : Gérer les risques et l’incertitude, Éditions OCDE,
Paris, https://doi.org/10.1787/cf7ae81b-fr.
ISBN 978-92-64-62882-3 (imprimé)
ISBN 978-92-64-67595-7 (pdf)
Les données statistiques concernant Israël sont fournies par et sous la responsabilité des autorités israéliennes
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Crédits photo : Cover Illustration © Richard Wilkinson
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AVANT-PROPOS │ 3
Avant-propos
L’azote est l’un des éléments les plus importants pour la vie sur terre. Il est
indispensable à l’ADN, l’ARN et la photosynthèse, de même qu’aux acides aminés,
éléments constitutifs fondamentaux des protéines. Il est également essentiel à la
croissance des végétaux, y compris des plantes cultivées dont dépend l’alimentation
humaine et animale. La moitié environ de la population de la planète est tributaire
des engrais azotés pour se nourrir, ce qui fait de l’azote l’un des piliers de la sécurité
alimentaire mondiale.
Depuis le début du XXe siècle, les apports d’origine humaine d’azote réactif dans
l’environnement ont doublé. Le recours aux engrais contenant de l’azote et la
production de cultures qui le fixent se sont rapidement développés en réponse aux
besoins alimentaires de la population mondiale en expansion. L’azote a aussi de
nombreux usages industriels, et il est rejeté dans l’atmosphère par la combustion
d’énergies fossiles.
Si l’insuffisance de ses apports est un frein pour la productivité agricole et
industrielle, l’utilisation excessive d’azote a des effets complexes et lourds de
conséquences – mais souvent ignorés. Elle fait peser des risques sur la santé
humaine et l’environnement et peut compromettre les efforts visant à atteindre un
certain nombre d’Objectifs de développement durable, dont ceux relatifs à la
biodiversité et au climat. Une fois dans l’environnement, l’azote change facilement
de forme chimique et se déplace entre l’air, le sol, l’eau et les écosystèmes, causant
au passage une cascade d’effets dommageables. La résilience des écosystèmes
soumis à des excédents d’azote n’est pas encore pleinement comprise, et il en va de
même des effets des charges d’azote sur différents services écosystémiques, ce qui
souligne la nécessité d’une surveillance et d’une gestion plus rigoureuses.
Ce rapport, Accélération anthropique du cycle de l’azote : gérer les risques et
l’incertitude, a été produit par l’OCDE en collaboration avec l’Équipe spéciale de
l’azote réactif (TFRN) de la CEE ONU. Il propose un cadre d’action pour répondre
aux enjeux environnementaux et sanitaires de l’azote. Afin de gérer les risques
connus de l’azote et les incertitudes liées à sa présence en trop grande quantité dans
l’environnement, il prône une démarche en trois volets : (i) analyser les chemins
suivis par l’azote afin de mieux gérer les risques environnementaux ; (ii) prendre
en compte les émissions d’hémioxyde d’azote dans les politiques de lutte contre le
changement climatique ; et (iii) surveiller et gérer l’azote résiduel en mesurant
l’effet des mesures précédentes sur le bilan azote national. Le rapport donne des
orientations pour mettre en œuvre ces trois volets et veiller à la nécessaire
cohérence entre les politiques sectorielles et environnementales.
ACCÉLÉRATION ANTHROPIQUE DU CYCLE DE L’AZOTE : GÉRER LES RISQUES ET L’INCERTITUDE © OCDE 2019
4 │ AVANT-PROPOS
Je suis fier que l’OCDE collabore étroitement avec la communauté scientifique
pour contribuer à informer les concepteurs de l’action publique, les gouvernements,
les entreprises et la société civile qu’il est important de gérer les effets de l’activité
humaine sur le cycle de l’azote et de promouvoir, en la matière, des politiques
meilleures pour une vie meilleure.
Angel Gurria
Secrétaire général
OCDE
ACCÉLÉRATION ANTHROPIQUE DU CYCLE DE L’AZOTE : GÉRER LES RISQUES ET L’INCERTITUDE © OCDE 2019
REMERCIEMENTS │ 5
Remerciements
Le cadre général et l’approche suivis pour préparer le présent rapport ont été établis
conjointement par Gérard Bonnis, de la Direction de l’environnement, et Simon
Buckle, Chef de la Division climat, biodiversité et eau de la Direction de
l’environnement, qui ont pu s’appuyer pour ce faire sur de nombreux échanges de
vues avec des spécialistes de l’action publique et des experts universitaires
travaillant sur ces questions. Le rapport a bénéficié de contributions de fond de
Gérard Bonnis (chapitres 1, 2, 3, 5 et annexe A) ; Marc Ribaudo, Economic
Research Service, Ministère de l’Agriculture des États Unis, Washington (chapitre
4) ; et Paul Drummond, Paul Ekins et Paolo Agnolucci, University College London
(UCL) Institute for Sustainable Resources, Londres, Royaume-Uni (chapitre 6).
Simon Upton, aujourd’hui Commissaire parlementaire à l’environnement de la
Nouvelle-Zélande, a été à l’origine de ce projet lorsqu’il dirigeait la Direction de
l’environnement de l’OCDE.
Le rapport a aussi été nourri par les exposés et les réflexions auxquels a donné lieu
l’atelier « Cascade de l’azote et politiques publiques : vers des solutions intégrées
», organisé conjointement par l’OCDE et l’Équipe spéciale de l’azote réactif
(TFRN) de la CEE ONU les 9 et 10 mai 2016 à Paris, ainsi que par un échange de
vues tenu lors de la réunion du Comité des politiques d’environnement (EPOC) de
l’OCDE au niveau ministériel (les 28 et 29 septembre 2016). Le Groupe de
spécialistes de l’azote de l’OCDE, informel et à vocation consultative, a répondu
aux demandes d’avis tout au long du processus de rédaction de l’ouvrage.
Nassera Belkhiter a prêté son concours à la mise en forme du document en vue de
sa publication.
Le rapport a bénéficié de contributions volontaires de la Corée, de la Nouvelle-
Zélande et de la Suisse.
ACCÉLÉRATION ANTHROPIQUE DU CYCLE DE L’AZOTE : GÉRER LES RISQUES ET L’INCERTITUDE © OCDE 2019
TABLE DES MATIÈRES │ 7
Table des matières
Avant-propos ........................................................................................................................ 3
Remerciements ...................................................................................................................... 5
Abréviations ........................................................................................................................ 13
Résumé ................................................................................................................................ 17
Chapitre 1. Pourquoi l’azote est-il important ? ........................................................... 19
1.1 La fixation de l’azote a été multipliée par deux au niveau mondial depuis l’ère
préindustrielle ............................................................................................................. 20
1.2 L’azote, élément nutritif essentiel mais aussi polluant potentiel ................................ 21
1.3 Multiplicité des sources d’azote .................................................................................. 22
1.4 Multiplicité des voies de transfert ............................................................................... 25
1.4.1 Air ........................................................................................................................ 25
1.4.2 Effet de serre et couche d’ozone .......................................................................... 26
1.4.3 Eau ........................................................................................................................ 27
1.4.4 Écosystèmes et biodiversité.................................................................................. 29
1.4.5 Sols ....................................................................................................................... 30
1.5 Multiplicité des impacts .............................................................................................. 32
1.5.1 Qualité de l’air ...................................................................................................... 32
1.5.2 Effet de serre et couche d’ozone .......................................................................... 32
1.5.3 Qualité de l’eau .................................................................................................... 33
1.5.4 Écosystèmes et biodiversité.................................................................................. 33
1.5.5 Qualité des sols..................................................................................................... 34
1.6 La « cascade de l’azote » ............................................................................................ 35
Notes ................................................................................................................................. 37
Références ......................................................................................................................... 40
Chapitre 2. Démarche proposée pour lutter contre la pollution par l'azote ............. 43
2.1 Démarche fondée sur les risques ................................................................................. 45
2.1.1 Les différents risques liés à l’azote ...................................................................... 45
2.1.2 Approfondir l’analyse des voies de transfert pour mieux lutter contre les risques
de pollution azotée ................................................................................................ 46
2.1.3 Critère de faisabilité de la démarche fondée sur le risque .................................... 57
2.1.4 Le cas de l’hémioxyde d’azote (N O) .................................................................. 58
2
2.2 La démarche « de précaution » ................................................................................... 60
Notes ................................................................................................................................. 70
Références ......................................................................................................................... 72
ACCÉLÉRATION ANTHROPIQUE DU CYCLE DE L’AZOTE : GÉRER LES RISQUES ET L’INCERTITUDE © OCDE 2019
8 │ TABLE DES MATIÈRES
Chapitre 3. Exemples d’analyses voies de transfert-impact et de leur traduction sur
le plan de l’action publique ........................................................................ 77
3.1 Étude de cas n° 1 : l’analyse voies de transfert-impact (AVTI) au service de la lutte
contre la pollution de l’air .......................................................................................... 79
3.1.1 Pollution atmosphérique urbaine .......................................................................... 79
3.1.2 Eutrophisation des écosystèmes terrestres ........................................................... 80
3.1.3 Utilité des AVTI pour l’action publique en matière de gestion des risques de
pollution de l’air ................................................................................................. 82
3.2 Étude de cas n° 2 : l’analyse voies de transfert-impact (AVTI) au service de la lutte
contre la pollution de l’eau ...................................................................................... 87
3.2.1 Pollution des eaux côtières ................................................................................... 87
3.2.2 Pollution des eaux lacustres ................................................................................. 92
3.2.3 Contamination des eaux souterraines ................................................................... 94
3.2.4 Utilité des AVTI pour l’action publique en matière de gestion des risques de
pollution de l’eau ................................................................................................ 97
Notes ............................................................................................................................... 102
Références ....................................................................................................................... 104
Chapitre 4. Conséquences imprévues des pratiques de conservation utilisées en
agriculture pour le cycle de l’azote ........................................................ 107
4.1 Gestion de l’azote au service de l’agriculture et de l’environnement ....................... 108
4.2 Voies de transfert de l’azote dans le cadre des productions végétales ...................... 109
4.3 Voies de transfert de l’azote dans la production animale ......................................... 111
4.4 Pratiques de conservation et cycle de l’azote ............................................................ 111
4.4.1 Gestion des éléments nutritifs ............................................................................ 112
4.4.2 Travail du sol ...................................................................................................... 114
4.4.3 Cultures de couverture ....................................................................................... 114
4.4.4 Bandes filtrantes ................................................................................................. 115
4.4.5 Zones humides remises en état ........................................................................... 115
4.4.6 Drainage des champs .......................................................................................... 115
4.4.7 Ajout de substances chimiques aux effluents d’élevage .................................... 116
4.4.8 Couvercles de cuve ............................................................................................. 116
4.4.9 Couverture des bassins de décantation ............................................................... 116
4.4.10 Enfouissement et injection d’effluents d’élevage ............................................. 116
4.5 Les changements de gestion des éléments nutritifs sur les terres cultivées peuvent
entraîner des effets de compensation sur le plan environnemental .......................... 117
4.5.1 Projet d’évaluation des effets de la conservation du NRCS ............................... 118
4.6 Effets de compensation eau-air dans la gestion des effluents d’élevage ................... 120
4.7 Pratiques de gestion de l’hémioxyde d’azote (N O) ................................................. 121
2
4.8 Résumé, conclusions et points à approfondir ............................................................ 122
Notes ............................................................................................................................... 125
Références ....................................................................................................................... 126
Chapitre 5. Critères pouvant guider l’élaboration de la politique relative à
l’azote ......................................................................................................... 133
5.1 Cohérence des politiques .......................................................................................... 134
5.2 L’efficacité, l’efficience et la faisabilité des instruments d’action ........................... 138
5.2.1 Typologie des instruments d’action ................................................................... 138
5.2.2 Critères de l’efficacité, de l’efficience et de la faisabilité .................................. 140
5.3 Effets non désirés liés à la cascade de l’azote ........................................................... 144
ACCÉLÉRATION ANTHROPIQUE DU CYCLE DE L’AZOTE : GÉRER LES RISQUES ET L’INCERTITUDE © OCDE 2019
