Pourquoi l’excès d’azote nuit à la santé de la forêt

02.05.2022 – Presque toute la forêt suisse est touchée par des dépôts excessifs d’azote. Sur près de 90 % de la surface forestière, les seuils critiques sont dépassés, ce qui engendre de graves conséquences, telles que l’acidification du sol et le lessivage des éléments nutritifs. À long terme, ce processus affaiblit la forêt et la rend plus vulnérable. C’est pourquoi la Confédération a mis en place des mesures visant à améliorer l’équilibre nutritionnel en forêt. 

Les polluants atmosphériques azotés proviennent aujourd’hui pour deux tiers de l’agriculture et pour un tiers des processus de combustion dans les secteurs des transports et de l’industrie ainsi que dans les ménages. L’azote ainsi libéré perturbe le cycle naturel des matières en forêt et conduit à la perte de précieux éléments nutritifs fournis par le sol. Le sol forestier s’acidifie, ce qui peut nuire à long terme à l’équilibre nutritionnel des arbres. Les végétaux présentent des carences ou des problèmes de croissance. Ils offrent une moins bonne résistance aux maladies et aux intempéries comme les sécheresses ou les tempêtes. La vie du sol s’appauvrit également.


L’azote se présente sous des formes variées

Tous les êtres vivants ont besoin d’azote pour croître. L’azote représente 78 % de l’air que nous respirons mais il n’est pas particulièrement réactif. Toutefois, au cours des cent dernières années – par l’intensification de l’agriculture et l’industrialisation – des déséquilibres croissants ont été constatés dans le cycle naturel de l’azote. Des émissions indésirables d’azote réactif sont aujourd’hui libérées dans l’environnement, essentiellement sous forme gazeuse : ammoniac, oxydes d’azote et protoxydes d’azote. 

En Suisse, par rapport aux valeurs relevées en Europe, les émissions d’ammoniac générées par l’agriculture sont élevées. Notre pays exporte et importe également de l’azote par la voie des airs. C’est ainsi que de l’azote en provenance de la plaine italienne du Pô arrive jusqu’au Tessin. Suite à la mise en place de mesures efficaces en faveur de la protection de l’air, les émissions d’azote en Suisse sont en diminution depuis le milieu des années 1980. Toutefois, la baisse constatée est beaucoup plus faible dans le secteur agricole que dans celui des transports ou de l’industrie. 

L'azote réactif en forêt.
© BAFU | OFEV | UFAM

La forêt souffre d’un excédent d’azote réactif

L’azote parvient dans la forêt par les précipitations (dépôts humides) ou encore sous forme de gaz ou de poussières fines (dépôts secs). Les arbres absorbent l’azote par les racines mais aussi directement dans l’atmosphère par le biais de leurs feuilles ou de leurs aiguilles. À l’époque préindustrielle, les apports azotés issus de sources naturelles s’élevaient à 2 à 3 kg par hectare et par an.

Aujourd’hui, quelque 20 kg d’azote se déposent en moyenne chaque année sur un hectare de forêt. Sur le Plateau en particulier, ce chiffre peut même atteindre 60 kg/ha. Globalement, les charges critiques admissibles sont dépassées sur 90 % de la forêt suisse.

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Dépôt d'azote en 2015.

 

L’azote est indispensable à la croissance et au développement des végétaux. L’azote ayant longtemps été un élément rare, les végétaux l’absorbent en grande quantité lorsqu’il se présente en abondance. Il fait en premier lieu office d’engrais et favorise la croissance des arbres. L’augmentation des apports d’azote en forêt se traduit par la multiplication des végétaux qui en sont friands, telles que les ronces, les orties et le sureau. Parallèlement, on assiste à la disparition des plantes qui privilégient les milieux plus pauvres en azote. En cas d’excès d’azote, la diversité des espèces végétales diminue.

La croissance plus vigoureuse des arbres se maintient aussi longtemps que d’autres éléments nutritifs sont également à disposition en quantité suffisante. Dès lors toutefois qu’une certaine dose annuelle d’azote est atteinte, la courbe de croissance décline. En effet, l’excès d’azote dans le sol génère des carences en potassium, calcium et magnésium, autres éléments nutritifs essentiels (plus d’infos à ce sujet au paragraphe suivant). 

En présence d’une charge d’azote élevée, on constate une moindre diversité des champignons mycorhiziens dans l’espace racinaire. Or ceux-ci permettent aux arbres de mieux assimiler les nutriments. La symbiose avec les mycorhizes joue notamment un rôle essentiel pour les apports en phosphore. La croissance d’un arbre ne recevant pas suffisamment de phosphore s’amenuise. Plus largement, les éléments nutritifs à disposition des arbres deviennent de moins en moins diversifiés.  

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Arbre déraciné à Sagno (TI).
© IAP Simon Tresch

Le sol s’acidifie et la vie s’y appauvrit

L’écosystème forestier n’est pas en mesure de transformer la totalité des excédents d’azote. Dans le sol, il n’existe (pratiquement) aucun élément capable de stocker l’azote réactif. Seule une faible part de l’azote réactif absorbé par les arbres et les buissons peut se lier à des minéraux sous forme d’ammonium (NH4+). Les quantités d’azote restantes sont lessivées sous forme de nitrates (NO3-).

Étant donné que le nitrate se lie au potassium, au calcium et au magnésium, qui sont des cations « basiques » (appelés B-cations), ces éléments nutritifs essentiels disparaissent de l’espace racinaire. Il en résulte une baisse du pH du sol. 

En cas de pH inférieur à 4,5 le manganèse et l’aluminium (qui sont des cations « acides ») sont mobilisés et lessivés du sol avec le nitrate.
© BAFU | OFEV | UFAM

En conséquence, le sol s’acidifie et s’appauvrit ce qui a des conséquences sur les organismes vivant dans le sol : le nombre de lombrics vivant en profondeur est considérablement réduit, si bien que l’enfouissement des feuilles et des aiguilles et le décompactage du substrat sont moins bien assurés. La teneur du sol en éléments nutritifs mis à disposition des végétaux continue ainsi de diminuer.

La situation s’améliore mais il faut poursuivre les efforts

En Suisse, la législation, les développements technologiques et les habitudes de consommation plus responsables ont permis de réduire les rejets de polluants atmosphériques d’origine humaine au cours des dernières décennies. L’air est devenu plus propre. Il convient toutefois de poursuivre les efforts. Les apports d’azote atmosphérique dépassent encore les seuils critiques dans plus de 90 % de nos forêts. 

La santé de la forêt s’en trouve altérée et la présence en grande quantité de composés azotés dans l’air nuit dans la même mesure aux êtres humains, aux plantes, aux animaux, à la qualité des eaux, au climat et à la biodiversité. Pour remédier à ce problème, il faudra continuer les efforts à tous les niveaux selon une approche intersectorielle. Le principal levier pour limiter les apports d’azote consiste à appliquer l’état de la technique dans tous les secteurs (agriculture, industrie, énergie et transports). L’amélioration de la situation dépend dans une large mesure de la mise en œuvre des mesures de réduction des émissions issues de l’agriculture ainsi que de l’évolution de la taille des cheptels à l’avenir. En ce sens, nos habitudes de consommation influencent elles aussi la charge d’azote. 

Brennessel
«Mer» d'orties en forêt : la diversité des plantes diminue globalement en raison d'apports excessifs d'azote.
© iStock

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Dernière modification 02.05.2022

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