Article paru le 21/02/2013

La composition de l'atmosphère résulte des échanges entre différents réservoirs (l'atmosphère, l'hydrosphère, la cryosphère et la biosphère). Les échanges se caractérisent par les cycles biogéochimiques. Le cycle du carbone est le plus connu parce que l'Homme interfère dans les échanges entre les différents réservoirs et rompt l'équilibre de ce cycle. Si bien qu'une grande quantité de CO₂, gaz à effet de serre, s'accumule dans l'atmosphère.

Pourtant, le carbone n'est pas le seul élément dont le cycle est affecté par les activités humaines. Les échanges naturels des nutriments comme l'azote ou le phosphore sont largement altérés par les activités humaines. Ils le sont même beaucoup plus que le carbone : en 100 ans, les quantités d'azote rejetés dans l'atmosphère ont doublé. Dans un rapport commandé par le Programme des Nations unies pour l'environnement (PNUE), les scientifiques de l'International Nitrogen Initiative (INI) fournissent une analyse complète des problèmes causés par l'Homme dans les cycles naturels des nutriments.

L'atmosphère est composée à 78 % d'azote, mais ce dernier est inerte, car sous la forme de molécules de diazote (N₂), très stables. Dans la biosphère, les bactéries décomposent la molécule de N₂ en nitrates (NO₃^-) et en ammoniaque (NH₄⁺). Le processus de minéralisation crée aussi des gaz à effet de serre comme l'oxyde d'azote, aussi appelés NO_x. L'oxyde d'azote peut en outre former de l'ozone troposphérique. Les activités humaines, par l'agriculture d'une part et l'industrie d'autre part, convertissent le diazote inerte en dérivés azotés plus réactifs. Les composés azotés et phosphorés sont très utilisés comme engrais. Dans l'industrie, des dérivés azotés sont émis en générant de l'électricité et par l'utilisation de véhicules.