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- N. Devaraju
(LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] - UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives)
- Rémi Prudhomme
(CIRED - Centre International de Recherche sur l'Environnement et le Développement - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - EHESS - École des hautes études en sciences sociales - AgroParisTech - ENPC - École nationale des ponts et chaussées - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique, Cirad-ES - Département Environnements et Sociétés - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement)
- Anna Lungarska
(UMR PSAE - Paris-Saclay Applied Economics - AgroParisTech - Université Paris-Saclay - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, US ODR - Observatoire des Programmes Communautaires de Développement Rural - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement)
- Xuhui Wang
(College of Urban and Environmental Sciences [Beijing] - Peking University [Beijing])
- Zun Yin
(LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] - UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives)
- Nathalie de Noblet-Decoudré
(LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] - UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives)
- Raja R. Chakir
(UMR PSAE - Paris-Saclay Applied Economics - AgroParisTech - Université Paris-Saclay - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement)
- Pierre-Alain Jayet
(UMR PSAE - Paris-Saclay Applied Economics - AgroParisTech - Université Paris-Saclay - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement)
- Thierry Brunelle
(CIRED - Centre International de Recherche sur l'Environnement et le Développement - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - EHESS - École des hautes études en sciences sociales - AgroParisTech - ENPC - École nationale des ponts et chaussées - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique, Cirad-ES - Département Environnements et Sociétés - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement)
- Nicolas Viovy
(LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] - UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives)
- Adriana De Palma
(Department of Life Sciences - NHM - The Natural History Museum [London])
- Ricardo Gonzalez
(Department of Life Sciences - NHM - The Natural History Museum [London], Department of Life Sciences - Imperial College London)
- Philippe Ciais
(LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] - UVSQ - Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - INSU - CNRS - Institut national des sciences de l'Univers - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - DRF (CEA) - Direction de Recherche Fondamentale (CEA) - CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives)
Abstract
In this study, we investigate the impacts of a public policy scenario that aims to halve nitrogen (N) fertilizer application across European Union (EU) agriculture on both carbon (C) sequestration and biodiversity changes. We quantify the impacts on ecosystem C and biodiversity by integrating economic models (supply-side model AROPAj and partial equilibrium model NLU) with an agricultural land surface model (ORCHIDEE-CROP) and a biodiversity model (PREDICTS). The two economic models simulate contrasting ways of implementing a 50% nitrogen reduction policy: a massive land abandonment with a large reduction in agricultural production (AROPAj); an extensification of crop production with a smaller reduction in agricultural production (NLU). Here, we show that the two economic scenarios lead to different outcomes in terms of C sequestration potential and biodiversity. Land abandonment associated with increased fertilizer price in the supply-side model facilitates higher C sequestration in soils (+1,014 MtC) and similar species richness levels (+1.9%) at the EU scale. On the other hand, more extensive crop production is associated with lower C sequestration potential in soils (-97 MtC) and similar species richness levels (-0.4%) because of a lower area of grazing land. Our results therefore highlight the complexity of the environmental consequences of a nitrogen reduction policy, which will depend fundamentally on how it is implemented.
Suggested Citation
N. Devaraju & Rémi Prudhomme & Anna Lungarska & Xuhui Wang & Zun Yin & Nathalie de Noblet-Decoudré & Raja R. Chakir & Pierre-Alain Jayet & Thierry Brunelle & Nicolas Viovy & Adriana De Palma & Ricardo, 2022.
"How reducing synthetic nitrogen in Europe affects ecosystem carbon and biodiversity: two perspectives of the same policy [Comment la réduction de l'azote synthétique en Europe affecte le carbone et,"
Working Papers
hal-03763653, HAL.
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