Purifier l’air : l’ammoniac est-il la clé d’un ciel plus propre ?

Pour marquer la Journée internationale de l'air pur pour un ciel bleu, le Conseil scientifique international a eu une conversation avec le professeur Baojing Gu de l'Université de Zijingang, lauréat 2023 du Prix Frontiers Planet. Les travaux révolutionnaires du professeur Gu ont réorienté la lutte contre la pollution de l'air vers un élément souvent négligé mais pourtant essentiel : l'ammoniac.

Purifier l’air : l’ammoniac est-il la clé d’un ciel plus propre ?

Pour le chercheur Baojing Gu, la révélation scientifique a commencé avec une ferme porcine.

Fraîchement sorti de son postdoctorat en écologie à l'Université du Zhejiang, vers 2012, Gu faisait du shopping dans la banlieue de Hangzhou lorsque la brise transportait l'odeur âcre et incomparable de l'ammoniac, provenant d'une ferme voisine.

Il a immédiatement commencé à se demander quel effet l’ammoniac avait sur l’environnement et ce qui se passerait si nous commencions à y prêter davantage attention.

La réponse courte : beaucoup. Inspirée par cette odeur, l'enquête de Gu sur l'impact environnemental des émissions d'azote, notamment d'ammoniac, a remodelé la pensée conventionnelle sur la pollution de l'air et a proposé un moyen plus efficace de s'attaquer à un problème qui coûte des millions de vies chaque année.

L'ammoniac, qui est principalement produit par l'agriculture, est l'un des composés azotés qui contribuent à la pollution mortelle par les PM2.5, aux côtés de l'oxyde nitrique et du dioxyde d'azote (collectivement appelés NOx) et du dioxyde de soufre.

Dans de nombreux pays, les régulateurs se sont concentrés sur le contrôle du dioxyde de soufre et des NOx, qui sont principalement produits par l'industrie ou les véhicules. Tous trois sont plus lourds que l’ammoniac et représentent une part plus importante des polluants atmosphériques.

Parce que l’ammoniac est léger et que, en termes de masse, il ne représente qu’une part relativement faible de la pollution atmosphérique globale, il a été facile de l’ignorer, note Gu. Mais en observant comment l'ammoniac interagit avec d'autres produits chimiques, les recherches de son équipe a découvert qu'il a un effet démesuré sur la pollution atmosphérique globale – et que le cibler serait un moyen beaucoup plus rentable de réduire considérablement la pollution atmosphérique, par rapport aux autres composés majeurs.

À l’échelle mondiale, l’ammoniac contribue à hauteur d’environ 40 % à la pollution par les PM2.5 – et encore plus en Europe et en Amérique du Nord, où des décennies de réglementations ont réussi à réduire les émissions de dioxyde de soufre et de NOx.

« Actuellement, nous sommes à la croisée des chemins », dit Gu. « Nous devons commencer à travailler sur l'ammoniac – c'est un message très important à transmettre à l'ensemble de la communauté scientifique et aux décideurs politiques. »

Traduire la recherche en politiques

Les recherches de Gu, qui ont remporté le Prix ​​Frontières Planète 2023, a des implications pratiques évidentes. Il a mis un point d’honneur à proposer des suggestions politiques basées sur les données, notamment en proposant un «système de crédit d'azote» pour financer des techniques agricoles plus vertes et récompenser les agriculteurs qui opèrent le changement. L'Australie est actuellement en utilisant un système de crédit d'azote similaire pour réduire le ruissellement d'engrais qui pollue l'océan et menace la Grande Barrière de Corail.

Les subventions destinées à aider les agriculteurs à remplacer les anciens engrais par des engrais modernes constituent une autre étape relativement simple, explique Gu. Non seulement les nouveaux engrais produisent moins d’émissions d’azote, mais ils peuvent également améliorer le rendement des cultures – une victoire pour les agriculteurs et l’environnement.

Mais il est plus compliqué d’adapter les techniques agricoles pour produire moins d’émissions, note-t-il. Il existe plus de 200 millions de petites exploitations agricoles en Chine, et les agriculteurs disposent souvent de peu de temps ou de ressources pour essayer de nouvelles techniques. Certaines politiques de réduction des émissions peuvent également entraîner une réduction des rendements, réduisant ainsi les maigres profits.

« Les coûts de mise en œuvre sont payés par les agriculteurs, mais la société dans son ensemble en profite », explique Gu. « Pourquoi, en tant qu’agriculteur, ferais-je tout ce travail respectueux de l’environnement, qui coûte de l’argent, et dont vous obtiendriez des bénéfices et une meilleure santé ? il demande. C'est pourquoi il suggère que les gouvernements doivent intervenir et offrir des incitations telles que le système de crédits d'azote pour aider les agriculteurs à continuer de travailler tout en réduisant leurs émissions.

Écoutez le professeur Baojing Gu au Global Knowledge Dialogue à Kuala Lumpur le 6 octobre 2023

Dialogue mondial sur les connaissances : Asie et Pacifique

Le Dialogue mondial sur les connaissances (GKD) Asie et Pacifique se tiendra le 6 Octobre 2023 au Centre de congrès de Kuala Lumpur 

Briseur

En plus de ses recherches sur les émissions, les travaux en cours de Gu comprennent une étude à long terme de l'agriculture en Chine, à partir des données des enquêtes semestrielles menées par l'Université du Zhejiang auprès des ménages ruraux. Son travail l’emmène aussi souvent sur le terrain pour visiter des fermes, observant l’évolution des pratiques agricoles, l’adaptation des moyens de subsistance et l’évolution des terres et de l’eau – ce qui se produit encore plus rapidement aujourd’hui.

« Lorsque vous résolvez des questions scientifiques, vous pouvez contribuer à un monde meilleur », affirme Gu. Mais pour cela, il faut commencer par écouter les personnes touchées par les problèmes – et celles qui pourraient être affectées par les solutions proposées.

« Nous ne sommes pas des décideurs politiques », dit-il. « Nous ne voulons vraiment pas dire : « Écoutez-moi, j'ai raison ». Nous essayons de comprendre quels sont leurs problèmes, pour quoi ils souhaitent obtenir de l'aide, et comment nous pouvons leur proposer des solutions fondées sur la science qu'ils peuvent utiliser. Nous pouvons travailler ensemble."

Gu a grandi en regardant son père cultiver du blé et du maïs dans la plaine de Chine du Nord, et il rentre souvent chez lui – toujours attentif à ce qui a changé dans les champs et parmi les voisins du village. « Si je n'arrive pas à convaincre mon père d'utiliser la méthode que j'ai proposée, j'ai échoué », dit-il en riant.

Le professeur Gu parlera de ses travaux dans le cadre de la conférence « Winners Ignite Science » au Dialogue mondial sur les connaissances de l'ISC à Kuala Lumpur, en Malaisie, le 6 octobre 2023.

Frontiers Planet Prize, deuxième édition : récompenser les scientifiques du développement durable les plus innovants au monde

Pour la deuxième année, le Conseil international des sciences est fier de s'associer au Prix ​​Planète Frontières il reconnaît et récompense des scientifiques exceptionnels dans le domaine du développement durable.

Fondation de recherche Frontières a lancé le Planet Prize pour reconnaître et récompenser des scientifiques d'exception. Lors de cette deuxième édition, trois prix totalisant 3 millions de francs suisses (~ 3.2 millions de dollars américains) seront décernés aux scientifiques en développement durable les plus innovants au monde, capables de fournir des solutions évolutives à l'échelle mondiale qui protègent et restaurent la santé de la planète.

Rejoignez-nous le 20 septembre pour une séance d'information en ligne pour en savoir plus sur la mission et les objectifs généraux du Planet Prize, les critères d'éligibilité des scientifiques, les mécanismes du Prix et le rôle de l'ISC dans l'engagement de ses membres autour de ce concours scientifique.

Apprenez-en plus et inscrivez-vous ici : Prix ​​Frontiers Planet – Séance d’information – Conseil scientifique international.

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Image Sarah Penney on Unsplash.

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