Une gestion durable des sols agricoles pour séquestrer le carbone et limiter le changement climatique

Publié par Isabelle le 29/10/2020 à 13:00
Source: INRAE
Pour limiter le changement climatique, il est nécessaire de réduire les émissions de CO2 dans l'atmosphère. Or, le sol des écosystèmes terrestres a la capacité de fixer de grandes quantités de carbone à long terme. Une équipe internationale de scientifiques, coordonnée conjoitement par INRAE et l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) de Bonn (Allemagne) et impliquant aussi le CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) en France1, montre que si ce potentiel était utilisé plus efficacement il permettrait de réduire d'un tiers l'augmentation du CO2 dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :). Dans le même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), les rendements agricoles augmenteraient de manière significative dans de nombreuses régions du monde (Le mot monde peut désigner :).

Pour cela, une transition vers des pratiques agricoles et de gestion du sol durables est nécessaire ; elle serait bénéfique à la fois pour la préservation des fonctions des sols et pour la sécurité alimentaire. Cette transition doit être adaptée aux conditions environnementales et socioéconomiques des différentes régions du monde. Dans un article paru le 27 octobre dans Nature Communications, une vingtaine de spécialistes proposent les actions à mettre en place pour développer une stratégie (La stratégie - du grec stratos qui signifie « armée » et ageîn qui signifie « conduire » - est :) mondiale de séquestration du carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) dans les sols agricoles.


Une gestion durable des sols agricoles pour séquestrer le carbone et limiter le changement climatique.
© INRAE - Xavier CHARRIER

Durant la dernière décennie (Une décennie est égale à dix ans. Le terme dérive des mots latins de decem « dix » et annus « année.), les émissions de carbone causées par les activités humaines étaient en moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils étaient tous identiques sans...) de 4,9 gigatonnes par an. Pour limiter le changement climatique il est nécessaire de réduire nos émissions de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la...) à effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie électromagnétique, provenant du Soleil (dans le cas des...). Grâce à la matière organique (La matière organique (MO) est la matière carbonée produite en général par des êtres vivants , végétaux, animaux, ou micro-organismes. Il s'agit par exemple des glucides, protides et lipides....) qu'ils contiennent (issue des plantes, des microorganismes), les sols des écosystèmes terrestres stockent deux à trois fois plus de carbone que l'atmosphère. Augmenter chaque année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) le stock de carbone des sols agricoles de 0,4 % (ou 4 pour 1000) dans les 40 premiers centimètres du sol serait, en théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une...), équivalent à l'augmentation des émissions de carbone annuelles causées par les activités humaines. C'est cet objectif qui est à l'origine de l'initiative "4 pour 1000" lancée par la France durant la COP 21 en 2015 et qui vise à encourager l'augmentation du stockage de carbone dans les sols par des pratiques agricoles durables.

Actuellement, la dégradation des sols agricoles est devenue un risque majeur (Le risque majeur est un danger qu'en France on qualifie de risque: Europa major hazard agreement = accord Europa risques majeurs , d'où l'absence de traduction...) pour la sécurité alimentaire, en particulier dans les pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la...) en voie de développement, car les sols trop dégradés (pauvres en carbone organique) ne sont plus fertiles. Mais la mise en place de pratiques agricoles durables (agriculture de conservation des sols, agroforesterie...) pourrait stopper cette dégradation. L'apport de matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide,...) organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés...) dans les sols dégradés permettrait, en plus d'augmenter les stocks de carbone, d'avoir des sols plus stables et plus fertiles pour une agriculture plus résiliente face au changement climatique. Les auteurs et autrices de l'étude remettent le sujet à l'ordre du jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...) en analysant les conditions environnementales et socioéconomiques qui devraient être prises en compte dans les différentes régions du monde au travers d'exemples concrets d'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent...), des Etats-Unis, d'Australie (L’Australie (officiellement Commonwealth d’Australie) est un pays de l’hémisphère Sud dont la superficie couvre la plus grande partie de l'Océanie. En plus de l’île-continent du...) ou d'Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles, l’Afrique est un continent couvrant 6 % de la surface terrestre et 20,3 % de la surface des terres émergées. Avec...) australe. Ils présentent ainsi une stratégie pour utiliser efficacement le potentiel des sols agricoles pour contribuer à la lutte contre le changement climatique.

Besoin de mesures locales pour favoriser la séquestration du carbone dans les sols

La mise en oeuvre globale de ce plan se heurte à la disparité de la qualité et des propriétés des sols des différents sites, et aux pratiques de culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :) trop dissemblables. Cette diversité demande des mesures spécifiques et locales pour favoriser la séquestration du carbone dans le sol. Malheureusement, les connaissances sur l'état des sols sont très inégales. Les scientifiques recommandent donc la mise en place de bases de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) qui enregistrent l'état des terres, une modélisation des gains en rendement possibles et de l'utilisation des engrais (Les engrais sont des substances, le plus souvent des mélanges d'éléments minéraux, destinées à apporter aux plantes des compléments d'éléments nutritifs,...) nécessaires pour cela. Si ces données sont disponibles dans les pays d'Europe comme l'Allemagne, la France ou la Belgique grâce à la cartographie (La cartographie désigne la réalisation et l'étude des cartes géographiques. Le principe majeur de la cartographie est la...) des sols à haute résolution, il y a un manque d'information criant dans les pays en voie de développement. Dans ces pays, des mesures de restauration des sols agricoles peuvent être établies localement en impliquant les agriculteurs et les parties prenantes qui sont généralement bien informés sur l'état de leurs sols.

Un des points clés à mettre en place pour favoriser les mesures de gestion durable des sols est de développer les outils de mesure, comme par exemple les plateformes intégrées de mesure et de modélisation prédictive de l'évolution des stocks de carbone pour accompagner les décideurs dans leur démarche. Aux Etats-Unis, l'Université du Colorado développe et teste actuellement un prototype.

Des leviers politiques et économiques pour la mise en place de ces mesures

Les mesures économiques et sociales les plus efficaces pour la mise en place de programmes de séquestration du carbone dans le sol se sont révélées être celles impliquant la collaboration de multiples parties prenantes comme les ONG, les entreprises privées et les acteurs locaux. En réponse à la demande des consommateurs, de nombreuses multinationales agroalimentaires s'engagent pour réduire signicativement leurs émissions de gaz à effets de serre (Une serre est une structure généralement close destinée à la production agricole. Elle vise à soustraire aux éléments climatiques les cultures...). Ainsi, de grands groupes industriels engagés dans l'initiative 4 pour 1000 peuvent influencer la transition vers des agricultures durables d'espaces agricoles à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle escamotable de grande hauteur. Le terme...). Les initiatives locales ont également leur importance, comme celle d'une fondation néérlandaise qui a développé une vingtaine de camps dans le monde pour sensibiliser et former les acteurs locaux d'une région à la restauration des écosystèmes et aux pratiques agricoles durables. A travers l'étude de nombreux exemples, les scientifiques ont ainsi identifié 3 points à prendre en compte pour que de futures mesures soient efficaces:
- l'engagement des marchés agricoles et des industries liées dans ces mesures,
- l'encouragement des actions de petite échelle impliquant plusieurs acteurs locaux,
- l'amélioration des capacités locales de gestion des sols.

Note:
1 - Laboratoire CNRS impliqué: Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for...) d'écologie et des sciences de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux...) de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle...) (CNRS/Sorbonne Université/Upec/INRAE/IRD).

Référence:
W. Amelung*, D. Bossio, W. de Vries, I. Kögel-Knabner, J. Lehmann, R. Amundson, R. Bol, C. Collins, R. Lal, J. Leifeld, B. Minasny, G. Pan, K. Paustian, C. Rumpel, J. Sanderman, J.W. van Groenigen, S. Mooney, B. van Wesemael, M. Wander, and A. Chabbi*, Towards a global-scale soil climate mitigation strategy, Nature Communications 27 octobre 2020. DOI: doi.org/10.1038/s41467-020-18887-7
* Ces auteurs ont contribué à parts égales.
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