Les engrais, indispensables à la croissance des cultures, sont aussi un des principaux émetteurs de gaz à effet de serre, des émissions que la France veut réduire de moitié dans le secteur agricole d’ici 2050 (par rapport à 1990).
Les engrais contiennent des nutriments pour nourrir les plantes et favoriser leur développement. Ils peuvent être d’origine organique (purin d’orties, lisier, fientes de poules…) ou d’origine minérale: fabriqués à partir de l’azote (N) de l’air ou de minerais extraits du sous-sol comme le phosphore (P) et la potasse (K).
C’est au moment de la Première Guerre mondiale que la fertilisation bascule dans l’ère de la chimie industrielle. Alors que l’Allemagne est à la recherche de nitrates pour fabriquer des explosifs, le chimiste Fritz Haber invente un procédé de fabrication de l’ammoniac – produit à partir de l’azote de l’air combiné à l’hydrogène du gaz naturel – et s’associe avec l’industriel Carl Bosch pour le développer : leur procédé, dit Haber-Bosch, est à l’origine de tous les engrais azotés minéraux.
C’est après 1945 que l’utilisation de ces engrais de synthèse se répand dans les campagnes européennes. L’immense majorité des agriculteurs européens utilisent aujourd’hui des engrais minéraux « NPK ».
Un objectif de réduction des émissions non atteint
La France, première puissance agricole européenne, a consommé jusqu’à plus de 18 millions de tonnes d’engrais (en 2013) avant de voir son utilisation refluer (moins de 11 millions de tonnes en 2021-22). Sur 30 ans, la réduction est de 45%, selon l’Unifa, qui regroupe les producteurs d’engrais.
Mais encore insuffisant pour atteindre l’objectif de réduction des émissions fixé pour le secteur agricole, à l’origine de 19% des émissions nationales.
Parmi ces émissions agricoles, « près de la moitié (43%) sont dues au protoxyde d’azote, un puissant gaz à effet de serre lié à la fertilisation azotée », souligne Sylvain Pellerin, directeur de recherches à l’Inrae (Institut national de recherche pour l’agriculture et l’environnement).
Au niveau mondial, les émissions liées aux engrais représentent environ 5% des émissions annuelles, selon une étude de chercheurs de l’université de Cambridge publiée début février. Les deux tiers des émissions liées aux engrais proviennent de leur utilisation dans les champs, le tiers restant est émis au cours de leur production.
Pour diminuer le recours à ces produits, qui ont aussi un effet à long terme sur la nature (pollution des eaux par les nitrates), explique Sylvain Pellerin, il faut notamment développer les légumineuses (lentilles, fèves), des plantes qui parviennent à utiliser directement l’azote de l’air et restituent sa richesse au sol.
Mais aussi trouver des débouchés pour ces cultures : « en alimentation humaine, en mangeant un peu moins de viande et plus de protéines végétales », et « en alimentation animale, par exemple en cultivant plus de pois et en important moins de soja sud-américain ».
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