Comment transformer le maïs en une "culture décarbonée" — Voici comment cela diffère dans les zones tempérées, subtropicales et tropicales : le plan pour un maïs à faibles émissions

Le maïs, l'une des céréales les plus importantes au monde. Sa production génère des gaz à effet de serre (GES) à plusieurs niveaux, de la fabrication des engrais aux émissions des champs. Cependant, il est crucial de maintenir le rendement pour la sécurité alimentaire. Face à ce dilemme, une équipe internationale dirigée par l'Institut de physique atmosphérique de l'Académie chinoise des sciences (IAP, CAS) a précisé "où et comment produire pour minimiser les émissions tout en maintenant le rendement", en fonction des zones climatiques. L'étude a été publiée dans Advances in Atmospheric Sciences après examen par les pairs et a été rapportée par Phys.org le 8 septembre. SpringerLinkPhys.org

Visualisation complète du "bilan carbone des champs" avec 3 zones climatiques × données empiriques × LCA

L'équipe de recherche a utilisé un modèle hydrologique et biogéochimique appelé CNMM–DNDC pour estimer l'empreinte carbone, de l'amont (cradle) à la récolte (gate), y compris la production d'engrais. Des essais à long terme ont été menés à Yongji (zone tempérée) en Chine, Yanting (zone subtropicale) en Chine, et Madiya (zone tropicale) au Kenya, pour vérifier avec des mesures réelles les sols, la croissance des cultures et les émissions de GES, garantissant ainsi la précision du modèle avant de comparer les stratégies optimales pour chaque zone climatique. SpringerLink

La conclusion est simple mais puissante. Yanting, dans la zone subtropicale, a l'empreinte la plus faible, Yongji, dans la zone tempérée, est intermédiaire, et Madiya, dans la zone tropicale, a l'empreinte la plus élevée. Les facteurs varient selon les lieux : dans les zones subtropicales, l'accumulation de carbone dans le sol et les émissions liées à la fabrication des engrais sont relativement faibles. Dans les zones tropicales, la perte de carbone du sol et le faible rendement augmentent les émissions par kilogramme. Phys.org

Des stratégies réalistes pour "réduire les émissions sans diminuer le rendement"

L'étude propose deux stratégies principales pour mettre en œuvre un **“Win–Win”**.

• Combinaison d'engrais chimiques et organiques : Réduire la dépendance aux engrais azotés synthétiques à forte consommation d'énergie pour diminuer les émissions hors site. Phys.org

• Retour des résidus (tiges et feuilles) au champ : Améliorer la santé des sols et transformer les champs en puits de carbone. Cela est particulièrement efficace dans les sols tropicaux. Phys.org

En complément, des essais récents sur le terrain et à long terme ont montré que les cultures de couverture, le non-labour et l'optimisation de l'azote sont efficaces pour réduire l'empreinte, ce qui est cohérent avec les recommandations de cette étude. MDPIPMC

Pourquoi "cela diffère selon les lieux" — Sols × Climat × Chaîne d'approvisionnement

Même pour le même "maïs", le climat et les sols ainsi que la structure de la chaîne d'approvisionnement influencent les facteurs dominants de l'empreinte. Par exemple, dans les zones tempérées, les émissions liées à l'approvisionnement en engrais sont importantes, tandis que dans les zones subtropicales, le stockage du carbone dans le sol prédomine. Dans les zones tropicales, l'écart de rendement et la perte de carbone du sol sont des goulets d'étranglement. Ainsi, les politiques et la gestion doivent adopter **"des solutions optimales spécifiques à chaque lieu"** plutôt qu'une "solution moyenne". C'est la principale conclusion de cette étude. Phys.org

Vent favorable des politiques et du marché : Décarbonisation des engrais et incitations pour un faible CI

La décarbonisation se concentre sur le N₂O provenant des engrais azotés et les émissions lors de la fabrication. Aux États-Unis, un investissement de **36 millions de dollars dans les technologies d'engrais à faibles émissions** a été annoncé pour 2024, avec l'objectif explicite de réduire l'intensité carbone (CI) de l'éthanol. Pour la production de maïs, qui est liée aux marchés de l'élevage et des carburants, la tendance à ce que "un faible CI soit une condition de rentabilité" semble se renforcer. Reuters

Guide de mise en œuvre sur le terrain (par zone climatique)

Zone tropicale (ex : Madiya, Kenya)

• Associer l'augmentation du rendement et le retour des résidus. Utiliser une combinaison d'engrais organiques et chimiques pour stopper la perte de carbone du sol.

• Améliorer le **SOC (carbone organique du sol)** avec des cultures de couverture et une gestion des matières organiques.Phys.orgMDPI