A2C le site de l'agriculture de conservation

Comment les matières organiques des sols se forment, se stabilisent et sont minéralisées ?

Document Cécile Waligora — 2025-06-19T06:38:32Z

Nous croyions savoir déjà beaucoup sur la composition et le devenir des matières organiques des sols. Le terme d'humus par exemple est largement employé, peut-être à tort ! Voici les dernières avancées scientifiques en...la matière.

Cet article, paru dans le n°132 de TCS (mars-avril-mai 2025) a été rédigé par Anne-Sophie PERRIN et Michael GELOEN, Terre inovia.

Il est ici, dans ce PDF, dans son intégralité.

Bonne découverte !

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Stockage du carbone : le rôle insoupçonné du petit monde du sol

Document Cécile Waligora — 2025-05-26T13:10:18Z

Les sols stockent plus de carbone que les plantes et l'atmosphère additionnées. Leur secret ? L'activité de la biodiversité qu'ils hébergent…

- Vu sur le web / Architecture du sol, Biologie / Physiologie, Carbone

FR Tour de plaine avec Frédéric Thomas dans le cadre du projet Maxi Cover

Document Cécile Waligora — 2025-03-31T13:28:07Z

Tour de plaine avec Frédéric Thomas dans le cadre du projet Maxi Cover

Landwirtschaftskammer Luxemburg

À la recherche d'un indicateur synthétique : le carbone !

Document Frédéric Thomas — 2025-03-18T08:38:23Z

Alors que l'Europe est plutôt favorable aux accords commerciaux avec les pays du Mercosur, Bruxelles donne des signes de retour vers la productivité ou au moins, une recherche d'autonomie alimentaire. Nous sommes certainement arrivés à l'émergence d'un retournement de situation intéressant. Comme pour l'énergie, le contexte international très perturbé, les crises intérieures, les soucis climatiques et globalement le malaise qui secoue le monde agricole, incitent nos dirigeants à, peut-être, retrouver des voies raisonnables et une forme de compromis. Ce changement de cap, s'il se concrétise, ne doit pas être un retour en arrière mais une opportunité pour avancer sur les chemins de l'agroécologie pratique. Pour que cette bascule soit une vraie réussite, il va falloir une adhésion forte des producteurs mais également une compréhension de la majorité du grand public en attente d'une agriculture plus locale, plus qualitative, plus « verte » mais sans augmentation de son budget alimentaire.

Les indicateurs environnementaux sont plus complexes et trop ciblés

Au-delà d'une vision claire et de mesures incitatives, si les aspects économiques sont faciles à appréhender, les indicateurs « environnementaux » sont plus complexes et trop ciblés.
Il y a 20 ans, le bilan Planète considérait déjà la dépense énergétique avec le calcul d'un bilan exprimé en Litre Équivalent Pétrole/ha (LEP/ha). Il s'agissait d'une comptabilisation de l'énergie directe (GNR) et indirecte (le matériel) consommée par la mécanisation et les autres intrants, mise en opposition avec l'énergie produite/stockée dans les récoles. Bien que partielle, cette approche nous a rapidement permis de voir l'impact de la mécanisation et des engrais azotés.
Aujourd'hui en Lituanie, il est possible de toucher une subvention pour un semoir de semis direct mais en retour, c'est 3 000 litres de moins de GNR détaxés par mètre de largeur de semoir. Il peut en découler des mesures simples et faciles à comprendre tout en laissant de la flexibilité aux acteurs.
Plus récemment, avec l'objectif de limiter la chimie en agriculture, Les IFTs (Indice de Fréquence de Traitement) se sont centrés sur les applications phyto. Cette évaluation apporte une référence mais comme le calcul est assez compliqué et perçu souvent comme une contrainte, il est mal valorisé. Il aurait peut-être mieux valu passer par seulement un coût phyto/ha ou par tonne produite et faire une moyenne sur la ferme, afin d'encourager une approche système doublée d'une approche économique facile à comprendre.
Au niveau du travail du sol, il est aussi possible d'utiliser l'indicateur STIR (Soil Tillage Intensive Rating : indicateur de la perturbation du sol). Développé par l'USDA depuis 2012, il se calcule d'après la vitesse, la profondeur, le type de travail du sol ainsi que la surface perturbée. D'apparence simple, il reste assez complexe à renseigner. Il trouve aussi ses limites dans le cas du semis de couvert voire du couvert relais : il comptabilise à chaque fois un passage de semoir et donc une « faible » perturbation, sans tenir compte des aspects positifs des plantes et des racines vivantes sur le sol !
Enfin, il y a une pléiade d'indicateurs de la biodiversité. Comme le sujet est très vaste et que chacun a tendance à considérer son segment d'intérêt comme essentiel, la foire est ouverte ! Les vers de terre, à la fois ingénieurs du sol, décomposeurs de matières organiques et répartiteurs d'activités biologiques, nous semblent légitimement intéressants. Leur évaluation « scientifique » est cependant compliquée même si un simple coup de bêche nous renseigne sur leur présence et leur dynamique. Alors que dire des mycorhizes mesurées en laboratoire qui nous donnent aujourd'hui plusieurs centaines d'ADN différents ? Cette biodiversité, qu'il faut encourager, semble cependant une forme de fourre-tout où il est facile de se perdre voire de s'opposer.

Il est urgent de réfléchir à des approches plus systémiques

Ces exemples montrent bien la difficulté du choix des indicateurs et de leur utilisation pour juger de la pertinence des pratiques agricoles, notamment sous l'angle environnemental. Il s'agit toujours d'un coup de loupe sur un seul élément d'un agroécosystème beaucoup plus large. De plus, l'angle choisi et utilisé par l'indicateur a souvent tendance à orienter les résultats et donc les objectifs vers les sensibilités et les attentes des personnes ou groupes qui en sont à l'origine. Bien qu'il reste souhaitable de conserver ces outils comme sources d'information, évitons qu'ils conduisent à un égrainage de réglementations mal perçues et des politiques de moyens. Il est urgent de réfléchir à des approches plus systémiques. Le carbone pourrait tout à fait occuper une place centrale :
• C'est en premier lieu le constituant principal des matières organiques du sol : un élément essentiel de la stabilité structurale et de la fertilité auquel sont sensibles la grande majorité d'agriculteurs.
• Si des apports organiques peuvent participer au maintien et au développement du carbone dans les sols, bien qu'ils proviennent souvent d'autres parcelles, seulement des pratiques comme des couverts performants en intercultures, la minimisation voire la suppression du travail du sol, peuvent contribuer à une croissance du statut organique des sols agricoles.
• De bons rendements sont aussi des facteurs de croissance organique par le retour des racines, des chaumes et même des résidus de cultures. C'est généralement plus de biomasse dont une partie peut être déviée pour alimenter des animaux mais aussi produire de l'énergie via les biocarburants ou la méthanisation.
• Par une meilleure conservation de l'azote dans le système, voire une entrée par les légumineuses, c'est, en plus d'économies potentielles à terme, une réduction des impacts des engrais azotés de synthèse en termes d'énergie, qualité de l'eau et GES.
• Comme il faut une fertilisation minérale bien calée pour soutenir cette croissance en carbone, c'est une activité biologique plus diverse et performante et des produits alimentaires plus « denses » avec une meilleure qualité nutritionnelle.
• La recherche de sols plus performants avec des cultures en meilleure santé et des systèmes qui encouragent la diversité biologique dans le sol comme à la surface à l'instar des couverts biomax et/ou des colzas associés, c'est automatiquement une réduction des utilisations de biocides.
• En parallèle, c'est une amélioration de la gestion de l'eau via une meilleure infiltration et stockage pouvant réduire les besoins d'irrigation. C'est aussi une réduction des risques d'inondation et une rapide amélioration de la qualité de l'eau dans les nappes et les rivières.
• Des approches agronomiques très centrées carbone sont également le moyen de gagner en résilience climatique. Ce sont déjà des pratiques culturales qui protègent et refroidissent les sols localement en été tout en ayant un impact global avec la séquestration d'une partie du carbone atmosphérique via la photosynthèse.
• Les crédits ou certificats carbone sont un marché émergeant mais qui devrait croitre avec la recherche de neutralisation des filières agricoles comme de nombreux autres acteurs économiques. Il s'agit ici d'une aubaine et d'un bonus d'encouragement pour continuer de progresser et de participer activement à la mitigation du changement climatique. À ce niveau, l'introduction du coût carbone aux transports est certainement un moyen supplémentaire d'encourager une relocalisation des marchés par des différentiels de prix ou taxe carbone.
• Alors que l'agriculture est généralement mal comprise, le carbone est intégré par une partie du grand public, des influenceurs et des décideurs pouvant apporter une nouvelle reconnaissance.
• Enfin, la mesure du carbone dans les sols, même s'il s'agit d'opérations plus compliquées qu'elles ne semblent, est possible et très concrète. Il est également envisageable de suivre l'évolution potentielle par des bilans humiques mais aussi la biomasse des couverts que l'on va prochainement évaluer simplement par satellite.
(A relire, un dossier dans TCS consacré au carbone et aux énergies)

Le carbone est un indicateur de rentabilité, voire de compétitivité

Au regard de tous ces éléments, le côté très synthétique et systémique du carbone est attrayant. Loin d'être une énième réglementation pour les agriculteurs, il reste synonyme de productivité, de progrès et d'économie. Le carbone est un indicateur de rentabilité voire de compétitivité tout en laissant la possibilité aux acteurs d'arbitrer pour trouver les meilleurs compromis en fonction des productions, situations de sols et climats mais aussi des opportunités de marché. La possibilité de mesurer et de suivre les flux de carbone pourrait nous orienter vers une politique de résultats beaucoup plus saine, qui permet de sortir des oppositions, des prétentions et des clivages dont souffre trop l'agriculture. Un recentrage sur le carbone peut être une approche économe pour la communauté comme une bonne partie des soutiens proviendra d'acteurs souhaitant encourager ce type d'agriculture pour compenser leurs propres émissions. Ces nouveaux liens sont certainement une opportunité vers plus de compréhension et même de nouvelles relations positives. Une orientation carbone doit déboucher sur une agriculture moins administrée, contrôlée, ce qu'attendent de nombreux producteurs, pour une agriculture qui repose beaucoup plus sur les connaissances agronomiques, l'écologie appliquée, la recherche et l'innovation : une agriculture qui peut ré-enthousiasmer les producteurs et surtout les jeunes dont nous avons besoin pour relever tous ces défis. Enfin avec l'approche carbone, les aspects environnementaux couvrant un très large spectre de la qualité de l'eau à la biodiversité sans oublier la forte orientation vers la mitigation du changement climatique, sont extrêmement bien pris en compte. Cependant la bonne gestion de ces aspects environnementaux n'est que la conséquence d'approches agronomiques et économiques cohérentes.
Sans prétendre que le recentrage d'une partie de la politique agricole sur le carbone pourrait permettre de solutionner tous les problèmes, sa simplicité, sa systémique et son caractère très concret offrent un tremplin habile qu'il est important de saisir rapidement.

Dynamiques des matières organiques dans les sols

Document Cécile Waligora — 2025-02-03T08:39:40Z

Évolution du Coefficient Isohumique (K1) en fonction du C/N des résidus organiques. Implications pour les
couverts végétaux et leur gestion dans les systèmes ACS.

The world's oldest termite colony holds secrets – to the past and future

Document Victor Leforestier — 2024-11-05T16:19:11Z

The discovery of a 34,000-year-old mound in South Africa sheds light on the insects' role in combating climate change

- Vu sur le web / Biologie / Physiologie, GB, Carbone

Séquestration du carbone et mitigation du changement climatique

Document Frédéric Thomas — 2024-10-17T13:42:09Z

Bien que l'année que nous venons de subir puisse nous amener à douter du réchauffement climatique, ce qui se passe dans d'autres parties du monde doit nous inviter à continuer d'agir. Comme l'agriculture est l'activité qui est en première ligne, il est toujours préférable d'anticiper compte tenu de l'inertie qu'impliquent les systèmes agricoles. Cependant, la bonne nouvelle est qu'une grande partie des pratiques d'adaptation au changement climatique, avec l'angle ACS, concoure à l'amélioration de l'efficacité et donc la rentabilité des exploitations agricoles, tout en étant d'importants facteurs d'atténuation du changement climatique local et global : la photosynthèse et le carbone sont au centre des débats et des attentes.
À ce titre, le terme séquestration du carbone est devenu une terminologie à la mode. L'idée est une réduction du C de l'atmosphère par du stockage, dans le sol par exemple. Cette action, qui est censée compenser partiellement les émissions anthropiques de Gaz à Effet de Serre (GES), est donc un élément important du puzzle d'atténuation du changement climatique. Cependant, le terme « séquestration du carbone » est souvent utilisé de manière trompeuse et peut conduire à des conclusions biaisées et des attentes exagérées.
Il est clair que les sols agricoles ont un potentiel considérable pour stocker du carbone, alors que beaucoup sont toujours dans un état de perte continue ou de stagnation basse. Dans de tels cas, les mesures visant à régénérer le carbone du sol ne conduiront qu'à une atténuation des pertes de carbone plutôt qu'à une séquestration réelle et à des émissions négatives. Par ailleurs, toutes les séquestrations du carbone n'entraîneront pas systématiquement une atténuation du changement climatique surtout lorsque les autres émissions de GES sont prises en considération. Il convient donc d'être clair sur plusieurs termes : la séquestration du carbone dans les sols, l'atténuation des pertes en Matières Organiques des Sols (MOS), les émissions négatives et l'atténuation du changement climatique, afin d'éviter des malentendus entre les différentes parties prenantes.

La permanence du stockage du carbone dans les sols souvent questionnée

Il existe des points de vue divergents sur la permanence de la séquestration du carbone. Si le stockage dans des formations géologiques ou les profondeurs de l'océan est généralement regardé comme millénaire, les boisements sont considérés comme des puits de carbone, même si leur temps de stockage ne se mesure qu'en décennies. L'affaire est cependant plus compliquée pour les sols et les sols agricoles en particulier.
Le carbone lié dans la matière organique se trouve dans des flux continus. C'est la biomasse issue de la photosynthèse, les racines mais aussi les exsudats racinaires qui alimentent les entrées du pool Carbone Organique du Sol (COS). Simultanément, une grande partie de l'activité biologique s'en nourrit et décompose ce pool, libérant une grande partie du carbone sous la forme de CO2 respiré dans l'atmosphère. Ainsi, environ 80 % à 90 % du C entrant sous forme de biomasse végétale est respiré dans un délai de plusieurs mois à quelques années dans nos climats tempérés. Les changements observés dans les stocks de COS sont donc principalement liés au bilan de ces deux flux majeurs. Au regard des quantités en jeu, il faut cependant du temps pour faire bouger les lignes mais un pool de C aussi dynamique peut être amélioré, et les stocks supplémentaires peuvent probablement être préservés à long terme en adoptant des pratiques de gestion adaptées comme l'ACS. Dans tous les cas et même si la période pendant laquelle ce carbone organique supplémentaire réside dans le sol est temporaire, son impact climatique est toujours le bienvenu.

Un suivi compliqué mais réaliste

Les sols sont généralement une couche relativement mince entre l'atmosphère et le substrat rocheux ; cependant, dans certaines régions, ils peuvent être beaucoup plus profonds. C'est en fait ici que l'analyse de sol, que nous avons l'habitude de faire, montre toutes ses limites concernant les matières organiques et le carbone en particulier.
Dans un premier temps, il s'agit d'un taux qui est exprimée en % de terre fine et non d'une quantité. Une charge de cailloux peut ainsi faire varier, dans des proportions importantes, le niveau organique en quantité.
Même si elle est réalisée à profondeur régulière, elle ne tient pas compte de la fertilité ni même des manières organiques que l'on peut retrouver en profondeur dans de nombreux sols. Comme les racines descendent plus facilement en ACS et/ou avec des couverts permanents à enracinement profond, quelle est l'évolution des stocks organiques dans les couches sous-jacentes ?
Par ailleurs, une majorité d'analyses ne tient pas compte de la densité apparente qui peut, pour un même volume de sol, faire varier, de manière non négligeable, la masse étudiée.
Enfin, il n'est pas encore fait assez référence à la qualité de ces matières organiques qui sont extrêmement diverses. Seul un différentiel de carbone est mesuré auquel on applique arbitrairement un pourcentage (1,72 en général) pour le transformer en matières organiques quelles que soient leurs origines , leurs constitutions et même leurs propriétés.
C'est en partie pour toutes ces raisons, cette complexité et cette inertie que la majorité des approches « carbone » d'aujourd'hui sont basées sur des modèles. Leurs bases de référence sont légèrement différentes et comportent certainement beaucoup d'imperfections mais permettent d'avancer et surtout d'anticiper. Leurs calages sont également prudents voire très prudents, intégrant des marges de manœuvre confortables. Avec le temps, l'évolution des connaissances, et surtout les vérifications sur le terrain, ces modèles vont continuer de s'affiner avec certainement plus de séquestration potentielle à la clé.
C'est encore ici tout l'intérêt du carbone. Si le suivi réel des variations du stock d'un sol demande du temps, de la patience et restera toujours assez complexe, l'ouverture de ce dossier débouche cependant sur une multiplication des recherches et des méthodes d'analyses qui apportent beaucoup plus de compréhension sur l'impact des systèmes de productions agricoles mais aussi de précisions sur les flux et les potentialités de stockage. Malgré toutes ces difficultés, le choix du carbone comme moyen d'évaluation, au-delà d'être un élément central reliant positivement la fertilité des sols et l'atténuation du changement climatique via la photosynthèse, nous ramène sur une politique de résultats et non de moyens comme cela a trop été le cas.

Les « fuites » peuvent limiter l'impact climatique

La séquestration de carbone dans les sols fait référence aux flux d'atomes de C, mais dans le contexte plus large d'atténuation du changement climatique, l'effet de réchauffement des autres GES doit être intégré et, il est lui, exprimé en équivalents de CO2 (eCO2). Par conséquent, il n'y a élimination nette de carbone de l'atmosphère, appelée « émissions négatives » que si la somme de tous les flux de GES (en équivalent CO2) est négative.
L'évaluation du potentiel d'atténuation du changement climatique des stocks COS supplémentaires nécessite la comptabilisation des fuites.
Ainsi, la séquestration du carbone organique du sol fait référence à un flux net de C de l'atmosphère vers le sol mais ne signifie pas pour autant que l'impact climatique est négatif. C'est le cas si l'augmentation de stock de MOS est obtenue en favorisant la production de biomasse par une fertilisation supplémentaire de N excessive.
Par ailleurs, certains écosystèmes sont particulièrement riches en MOS, tels que les tourbières et certaines prairies. La protection de leurs stocks de carbone est importante pour l'atténuation du changement climatique, car beaucoup d'entre eux peuvent devenir de puissantes sources par conversion en terres agricoles avec des pratiques non appropriées. Par conséquent, des mesures de protection de ces stocks sont aussi des mesures d'atténuation du changement climatique même si l'objectif principal est, dans ce cas particulier, de réduire les émissions de GES plutôt que de séquestrer du carbone.
Finalement, plus un sol sera vivant et plus il va consommer des matières organiques et relarguer du CO2 mais aussi certainement un peu de N2O et de CH4 comme les ruminants puisque ce sont des fonctions de digestion des produits organiques assez similaires. En fait, même avec une belle croissance, l'équilibre entre les flux va très progressivement se réduire mais qu'on se rassure, il y a encore beaucoup de marge surtout si l'on considère l'ensemble de l'épaisseur de beaucoup de sols. Cependant et à terme, ce retour de plus de CO2 et d'autres GES sera largement compensé par la forte réduction des besoins en azote de synthèse mais aussi par une capacité de production certainement accrue grâce à une bien meilleure gestion de l'eau quelles que soient les turbulences de la météo.

Ce sont encore des modèles pour évaluer et comptabiliser les GES

L'agriculture est bien la seule activité que l'on peut regarder en termes de bilan sur le sujet du carbone. Selon les sources, elle représenterait entre 19 et 22 % du total des émissions, tous GES confondus. Cependant et comme nous vous l'avons fait déjà remarquer, le GIEC ignore, par simplicité, la partie du carbone qui est fixée par l'activité agricole et transmise pour nourrir l'ensemble de la population : il considère que ce carbone sera émis de toute manière. Il tient cependant compte des résidus et des racines qui restent au sol dans une approche d'agriculture conventionnelle. Ainsi et à titre d'exemple assez simple, un céréalier moyen va émettre 2 t eCO2/ha pour produire et intégrer 1 t eCO2/ha en retour. Son bilan climatique global sera donc négatif de simplement 1 t d'eCO2. Ce chiffre qui représente beaucoup, ramené à la surface, est assez peu au regard de la masse de carbone géré par l'activité agricole, de ce qu'il est possible d'obtenir avec des couverts performants, une adaptation/minimisation de la fertilisation azotée (comptablement très importante en termes de GES) et une réduction des dépenses énergétiques. Ainsi, passer d'émetteur à séquestreur net ne semble pas une opération si compliquée.
Enfin, ces calculs d'émissions reposent aussi sur des modèles et des simplifications avec beaucoup d'incertitudes, comme pour l'évaluation des fluctuations du carbone organique des sols, ce qui explique pourquoi il y a débat. Les réglages sont basés sur la science d'hier et d'aujourd'hui afin de minimiser les risques d'erreurs pour vraiment vendre des crédits carbone (CO2 séquestré ayant un réel impact sur le climat) et non du vent !

L'agriculture en première ligne

La neutralité carbone est devenue le « graal » aujourd'hui. Elle passera d'abord par une réduction de la consommation d'énergie, l'utilisation d'une proportion importante d'énergies renouvelables mais aussi par une limitation de l'utilisation de matières premières avec un maximum de recyclage. L'approche système n'est d'ailleurs pas si simple puisque celui-ci peut être en retour coûteux en énergie comme avec le verre.
Pour atteindre ou plus réellement s'approcher de cet objectif, il faudra donc trouver du carbone « négatif » ou « séquestré » et à ce niveau, seule l'agriculture et l'activité forestière, qui utilisent massivement la photosynthèse, possèdent cette capacité à un prix raisonnable.
Ainsi et à travers les modes d'évaluation des émissions des filières agroalimentaires, la partie de GES de la matière première agricole (Scope 3) peut représenter entre 10 et 40 % de l'impact climatique total. Il est donc important pour ces industries d'optimiser leurs activités, de réduire leurs consommations d'énergie et même leurs niveaux d'émissions mais, s'intéresser à la manière dont leurs matières premières sont produites, est également un puissant levier d'atténuation. Cette vision filière est d'autant plus intéressante que si l'activité agricole devient nette séquestrante de carbone, elle peut, en plus de réduire le niveau des émissions du produit fini, devenir un moyen de compenser des émissions en aval et donc de s'approcher encore plus de cette neutralité carbone tant convoitée. Alors pourquoi ne pas envisager un double bonus : la vente de crédits carbone associée à une prime pour la neutralisation climatique de la filière pour des denrées dirigées vers des marchés spécifiques.

Le carbone résumé parfait des cohérences de l'ACS

Le carbone est dans tous les cas un élément central en agriculture et les approches ACS en mesurent son importance. Même si la séquestration et les crédits carbone peuvent faire débat comme son réel impact sur la mitigation du changement climatique, ses bénéfices agronomiques restent essentiels et doivent rester le premier objectif.
Il apporte une bien meilleure gestion de l'eau, que ce soit lors de déficits ou d'excès tout en améliorant la qualité de l'eau rejetée dans l'environnement. Il offre progressivement des économies en fertilisants et entre autres en azote (un gros post économique mais aussi de GES). En complément, la qualité du sol retrouvée au travers d'un bon niveau organique et biologique permet de réduire voire de supprimer le travail du sol et donc de faire des économies d'énergies directes et indirectes, sources conséquentes de GES, tout en réduisant les pics de minéralisation qui sont un retour trop rapide de carbone dans l'atmosphère. Avec des sols plus orientés « fertilité biologique », les cultures risquent d'être en meilleure santé donc moins sensibles aux attaques de ravageurs avec une bonne densité minérale pour plus de qualité nutritionnelle. C'est le concept « one health » ou « santé globale » développée par les pays anglo-saxons.
Enfin, l'ACS n'est pas une approche figée comme nous avons pu le démontrer et l'accompagner avec la revue TCS pendant ces 25 dernières années, mais une dynamique toujours en quête de plus d'efficacité en utilisant le vivant et la photosynthèse comme source d'énergie : un véritable laboratoire agronomique qui fait écho sur les autres productions et pratiques agricoles.
Vu sous cet angle, le carbone et l'impact climatique sont plutôt une résultante et une conséquence des changements des modes de production qu'il peut être intéressant d'évaluer et même de rémunérer : un moyen d'encourager et de financer positivement une évolution des pratiques pour des bénéfices économiques mais également environnementaux. Ainsi avec l'ACS, une grande partie des pratiques d'adaptation aux changements climatiques sont aussi des facteurs forts d'atténuation. Même s'il existe encore beaucoup de zones d'ombre et d'incertitudes, il serait regrettable de se priver de cette opportunité.

Plant diversity drives positive microbial associations in the rhizosphere enhancing carbon use efficiency in agricultural soils

Document Frédéric Thomas — 2024-10-16T08:04:20Z

Expanding and intensifying agriculture has led to a loss of soil carbon. As agroecosystems cover over 40% of Earth's land surface, they must be part of the solution put in action to mitigate climate change.

- Vu sur le web / GB, Carbone

Fastueuse et funeste année 2024 ! Qu'attendre de 2025 ?

Document José Martin — 2024-10-03T13:10:02Z

Que de célébrations en 2024, année olympique ! 2025, année sans olympiade, sera moins fastueuse : le centenaire de la naissance du professeur Jacques Montégut, un des pères avec Michel Tissut de la malherbologie française, passeront sans doute et malheureusement inaperçus, mais les 10 ans du 4 pour 1000, dont le CIRAD est co-porteur et vecteur auprès de son partenariat tropical, devrait néanmoins avoir quelque retentissement.
Parmi les fastes de 2024 :
• Ceux de Paris, pour les jeux de Paris, 100 ans après les premiers en 1924.
• Ceux de Paris et ailleurs en France, pour les 80 ans de la Libération et des débarquements de 1944 en Normandie et en Provence.
• Ceux de Montpellier et ailleurs dans le monde, pour les 40 ans du CIRAD né en 1984 de la fusion des instituts historiques dédiés aux cultures tropicales.

La charge funeste de chaque année qui passe

Elle est planétaire, c'est celle des émissions des gaz à effet de serre, dont le CO2 atmosphérique : mesuré en ppm, assez stable à un niveau inférieur à 300 ppm jusqu'à la révolution industrielle (ainsi était-ce enseigné en primaire dans les fameux livres de "leçons de choses") puis en augmentation, et précisément mesuré depuis 1960 dans un observatoire dédié dans les hauteurs de Hawaï. Dans le tableau ci-dessous, face aux jalons des célébrations de 2024, sont portées les concentrations de l'atmosphère en CO2 et en dessous, les augmentations marginales de jalon en jalon.

Assurément, 2025 sera plus funeste que 2024 qui était déjà plus funeste que 2023…

En 2012, le CIRAD célébrait déjà 50 ans d'activités à La Réunion (en fait, celles de 4 instituts précurseurs) et à l'occasion d'un congrès sucrier où j'intervenais sur le thème "Pourquoi tant de lianes ?" dans la canneraie réunionnaise, parmi les facteurs et conditions pouvant expliquer l'étranglement des cannes par les lianes, j'évoquais à l'aide du graphe ci-joint l'enrichissement de l'atmosphère en CO2 qui avantage la photosynthèse des plantes à métabolisme en C3 (la plupart des dicotylédones, dont les lianes) par rapport aux plantes en C4 (les céréales tropicales, dont la canne à sucre et le maïs, à l'exception du riz).
Élévation inquiétante ? Certes l'enrichissement de l'atmosphère en CO2 dope la photosynthèse de plantes en C3, d'autant que simultanément avec le réchauffement climatique, leur précocité est aussi dopée, ce qui peut améliorer les performances des productions agricoles correspondantes tant qu'on reste hors déficits hydriques et chocs thermiques : bien des simulations et quelques constats le montrent. Mais l'énormité des externalités négatives l'emporte sur ces quelques bénéfices, car avec la surchauffe de la planète due à l'effet de serre, les mouvements de convection des masses d'air surchargées de vapeur d'eau sont suractivés et dérèglent le climat planétaire générant des météores d'intensité inouïe, des vagues et dômes de chaleur aux effets collatéraux hors catégories : sécheresses extrêmes et méga-incendies ou terrifiantes inondations et glissements de terrain. Alors oui, à élévation accélérée, grosse inquiétude justifiée, et de plus en plus.
En 2002 à Rio au Sommet de la Terre, Jacques CHIRAC alertait : "notre maison brûle et nous regardons ailleurs". Grand pays agricole et révolutionnaire, la France est aussi la patrie des lumières : ainsi Michel GRIFFON, un des premiers porte-étendards de l'agroécologie et de la révolution doublement verte au CIRAD et en France, publiait en 2013 "L'agriculture écologiquement intensive" (QUAE). L'importance de l'URGENCE de limiter les émissions et d'augmenter les fixations de CO2 est de mise depuis la COP21 en 2015 (accords de Paris, obtenus de haute lutte par Laurent FABIUS) qui accoucha entre autres de la géniale initiative du 4 pour 1000 inscrite à l'agenda des solutions de cette COP. Portée par l'alors ministre de l'agriculture Stéphane LE FOLL, elle est en cohérence avec son mot d'ordre maitre, non moins génial : PRODUIRE AUTREMENT ! Tout un revirement !

Les hussards verts de l'agriculture régénérative

Mot d'ordre apparemment RÉVOLUTIONNAIRE, ou à tout le moins RENVERSANT car doublement VERT : l'agriculture émettrice de gaz à effet de serre peut se convertir, se renverser, en fixatrice de CO2 et cette conversion, si appliquée à l'échelle mondiale, pourrait stopper l'élévation de CO2 atmosphérique mesurée dans les hauteurs d'Hawaï ! En réalité, bien avant 2015 ou 2013, voire 2002, LA REVERDISSANTE RÉVOLUTION SILENCIEUSE ÉTAIT DÉJÀ EN MARCHE dans les plaines, plateaux et coteaux du nouveau et de l'ancien monde, avec divers bataillons d'opiniâtres hussards doublement verts de l'agriculture régénérative, suivant et renforçant quelques agriculteurs ou chercheurs pionniers, des visionnaires acquis d'abord à la nécessité de conserver et préserver les sols, puis de les bonifier en les vivifiant. Bien déployée dans les Amériques, cette agriculture refondée sur la vie et la santé des sols et des cultures (commerciales et couverts) est encore insuffisamment déployée dans l'ancien monde, même si elle est en progrès sensible, notamment en France grâce à des vecteurs d'information et des forces de formation telles que le magazine TCS et le site https://agriculture-de-conservation.com/ lancés respectivement en 1999 et 2006, ou encore https://www.verdeterreprod.fr/ actif depuis 2017 parmi d'autres dont https://www.solsvivants.org/ ou icosystème.
An 2025 : 10 ans pour le 4p1000 ! Une belle occasion pour l'initiative internationale 4p1000, qui réunit de très nombreux membres et partenaires, de dresser un bilan critique de ses réussites et ses échecs par rapport à son objectif majeur de faire partie du corpus des solutions effectives à mettre en œuvre pour contrer la funeste évolution du climat. Le pôle Agropolis de Montpellier, dont le Cirad est membre fondateur, héberge le secrétariat exécutif du 4p1000 et devrait pouvoir avec ses partenaires locaux et distants, jouer un rôle majeur dans l'orchestration de ce bilan. Le moulin du 4p1000 s'avère-t-il efficace à entrainer et déployer toujours plus de belles pompes végétales fixant dans les sols agricoles toujours plus de C02 ? Faudrait-il augmenter sa voilure ou lubrifier ses rouages ? L'éclairer davantage comme la tour Eiffel pendant les jeux ? Ou, au contraire, changer de moulin ?
En espérant que l'élan de la COP21 porteur de tant d'espoirs en 2015 soit repris à son compte par notre nouvelle ministre de l'agriculture, Mme Annie GENEVARD : puisse-t-elle donner dès 2024 une nouvelle, significative et énergique impulsion en faveur de l'agriculture régénérative. Afin de nous rapprocher, un tant soit peu, du point d'inflexion qui fera décroitre la charge pour le moment de plus en plus funeste de chaque année qui passe.

Verdir la terre pour la rafraichir

En conclusion, bis repetita placent, relayons une deuxième fois le coup de cœur – coup de gueule des amis d'Alain DUPHIL et GAB en 2021 dans La France Agricole : il est grand temps que l'agriculture de l'ancien monde s'engage résolument et massivement en faveur du double verdissement des campagnes (cultures et couverts), de la vie dans les sols et la séquestration de CO2.

En matière de vie du sol, tout est partout mais l'environnement choisit

Document Frédéric Thomas — 2024-07-16T07:22:50Z

À la recherche de produits de qualité, d'une résilience de l'approvisionnement ou simplement d'une approche marketing, les grands industriels et transformateurs ont soudainement un regain d'intérêt pour l'agronomie et les sols. À titre d'exemple, Nestlé ambitionne de sourcer 50 % de ses principaux ingrédients auprès de fermes régénératives. McCain veut faire de même avec les pommes de terre, Danone France vise les 100 % d'ici 2025 et bien d'autres leur emboîtent le pas.
Qu'il s'agisse d'un effet d'annonce, de verdissement ou de recherche de marge nouvelle, cet engouement pour le régénératif va certainement avoir des répercussions sur les pratiques agricoles. Cependant, et si les définitions de l'Agriculture de Conservation des Sols étaient assez claires avec trois piliers bien définis, entre autres par la FAO, les contours de l'Agriculture régénératrice sont beaucoup plus flous et contrairement à d'autres labels, il n'existe pas de définition réglementaire. Cette nouvelle terminologie ouvre donc sur une grande hétérogénéité d'approches avec cependant un socle commun proche de l'ACS. Malgré des écarts de pratiques assez larges où chacun peut se décréter régénératif, cette orientation forte va mettre en avant la cohérence de nos pratiques et risque de ramener beaucoup d'experts aux réalités de l'agriculture, du vivant et des sols avec lesquels il est difficile de tricher.

Premier engouement : le carbone

Au-delà des pratiques culturales, la première entrée régénérative est le carbone que seul l'agriculture et la sylviculture peuvent capter dans l'air pour réduire le réchauffement climatique et l'injecter dans les sols sous forme de matières organiques où là, il devient formidablement utile. Aujourd'hui, le sujet se démocratise et de nombreux programmes et modèles commencent à se mettre en place avec une diversité d'approches qui ne reconnaissent pas toujours l'impact positif de la réduction, voire de la suppression du travail du sol. Cependant et avec le temps, les calculs théoriques et les évaluations seront rattrapés par la réalité et les vraies mesures d'évolution dans les champs.

Deuxième engouement : la vie du sol

La vie du sol est l'autre angle de cet engouement et régénérer la biologie des sols devrait tout solutionner. Beaucoup s'appuient sur différents types d'amendements ou d'inoculants pour améliorer les communautés microbiennes. Est-ce si simple d'injecter/importer du « bon » vivant dans les sols et pour quelle efficacité ?
Il faut premièrement être conscient que les microbes du sol sont extrêmement sensibles aux changements de leur micro-environnement comme l'ensemble des êtres vivants. Chaque milieu ou niche spécifique peut héberger une combinaison de microbes avec des niveaux de populations uniques. C'est la diversité des micro-habitats qui favorise la diversité microbienne que nous pouvons accueillir et développer dans les sols. En fait, ce sont d'abord les conditions environnementales qui déterminent qui prospère. Des bactéries ou des champignons, élevés dans un compost ou un fumier riche en carbone, humide et chaud, vont trouver les conditions certainement plus fraîches, plus sèches avec beaucoup moins de nourriture dans le sol. En plus d'arriver en territoire hostile, une communauté bien adaptée de microbes indigènes bien enracinés dans leur habitat favori attend également les nouveaux venus. D'un point de vue écologique, les individus envahisseurs n'ont aucune chance et ces derniers risquent de devenir une nourriture pour les locaux. Cette barrière biologique et environnementale, qui apporte une certaine stabilité, présente également un obstacle aux efforts d'inoculation avec les légumineuses notamment.
Par conséquent, qu'il s'agisse de fumiers, de composts, de thés, d'extraits fermentés et toutes autres décoctions, les effets bénéfiques de ces produits sont probablement plus liés à d'autres éléments qu'à leur biologie. Pour les premiers, ce sont les ressources en carbone et fertilité qui priment et pour les autres, il s'agit certainement de micronutriments, de phytohormones, d'enzymes ou d'autres composants et molécules dissoutes.

Schlatter et al. (2022) ont examiné les bactéries et les champignons dans le fumier liquide d'un troupeau laitier. 60 jours après l'application du fumier, ils ont trouvé moins de 5 % des bactéries du fumier qui survivaient dans le sol. Les champignons transmis par le fumier sont également morts rapidement. Même lorsqu'il est appliqué sur un sol stérilisé, « l'environnement du sol choisit ». Les auteurs concluent que « Les sols semblent fournir une forte barrière contre l'invasion des champignons et des bactéries transmis par le fumier ».

L'exemple des graines

Il faut également faire confiance au vivant pour son énorme capacité de survie et de dissémination. « Tout est partout mais l'environnement choisit », comme l'affirment certains naturalistes. Les graines, par exemple, contiennent et transportent une forme de microbiote. Elles sont donc équipées pour inoculer le sol au moment de la germination et ensuite alimenter, voire abriter cette biologie spécifique. C'est d'ailleurs en partie pour cette capacité à survivre dans le sol et à se disséminer avec les semences que nous n'avons pas vraiment besoin d'inoculer la grande majorité des légumineuses. La simple présence de la plante et d'un niveau d'azote réduit, si les conditions de milieux sont favorables (aération, humidité, pH….), vont entrainer l'apparition des nodosités. C'est ainsi qu'en semant une grande variété de cultures et aussi de plantes très différentes dans les couverts, nous importons et nous encourageons une diversité biologique que nous cultivons dans le sol qui fonctionne comme une forme d'incubateur. Ainsi et comme nous l'a enseigné Jill Clapperton (Rhizoterra ; USA) : « La diversité végétale à la surface du sol est souvent le miroir de la diversité biologique souterraine ».

En complément, le mythe que la biologie du sol puisse produire de la fertilité est un leurre. Qu'il s'agisse de bactéries, de champignons ou de protozoaires du sol, comme des vaches, des moutons ou des poules et tout le vivant, ces acteurs ont d'abord besoin d'énergie et donc de produits carbonés ; chacun ayant sa place spécifique dans le système pour récupérer l'énergie solaire emmagasinée par les végétaux au travers de la photosynthèse. Ainsi et aussi paradoxalement que cela puisse paraître, plus un sol sera vivant et plus il émettra de CO2 et d'autres GES. L'azote principalement et le reste de la fertilité mis à disposition des plantes ne sont que le « déchet » de leur métabolisme. Cependant, cette activité biologique ne crée pas de fertilité ; elle ne fait que recycler les éléments qu'elle trouve dans les résidus organiques qu'elle consomme. Il convient donc que ces éléments soient déjà présents sous une forme ou une autre ou qu'ils soient importés par des amendements ou des engrais. Un programme de fertilisation réduit avec des cultures exportatrices, sans retour de fertilité, ne pourra qu'entraîner un déstockage du carbone et un appauvrissement des sols en fertilité minérale.

La faim d'azote

En parallèle, une partie de la minéralité disponible comme l'azote, le phosphore et le calcium mais également tous les autres éléments et oligos, vont participer à la constitution de leurs propres corps. Si le milieu est carencé, l'activité biologique sera également carencée, ce qui peut entraîner des dysfonctionnements. C'est pour cette raison que la qualité des équilibres minéraux est non seulement essentielle pour les cultures mais aussi pour le bon fonctionnement de l'activité biologique. En complément, il faut intégrer qu'une croissance de l'activité biologique peut entraîner une immobilisation ponctuelle de minéralité la constituant. C'est le cas de la faim d'azote où la multiplication de l'activité biologique de décomposition de résidus riches en carbone confisque l'azote du milieu pour se développer. Cet azote et les restes de la minéralité qui constituent cette activité biologique ne seront restitués progressivement aux cultures et couverts végétaux qu'à la mort et la consommation/dégradation de ces individus par un relais d'acteurs venant à leur tour récupérer l'énergie qui reste disponible.
Ainsi et comme c'est la gestion de l'environnement sol qui domine dans ce débat sur l'activité biologique, les pratiques de l'Agriculture de Conservation restent centrales :
– Limiter, voire supprimer tout travail mécanique pour ne pas perturber ce milieu complexe mais fragile qu'est le sol.
– Conserver une couverture, de préférence vivante, pour limiter les agressions, principalement thermiques, mais aussi conserver l'humidité pour que la vie puisse continuer de prospérer.
– Enchaîner un maximum de cultures et de couverts afin d'apporter une ressource alimentaire conséquente mais aussi diversifiée et qualitative grâce aux résidus, aux racines et aux exsudats racinaires. Il est également important d'assurer une certaine forme de continuité dans le temps. Ainsi et en matière de biologie du sol, les couverts végétaux jouent donc un rôle central.
Tout n'est peut-être pas partout mais la redondance de l'ensemble de l'activité biologique de vos sols rend probable que tout soit déjà présent ou puisse s'inviter de lui-même. L'environnement que vous déterminez par l'intermédiaire de vos pratiques culturales va sélectionner ce qui prospérera. Continuer de préserver et « cultiver » vos sols ; ils sélectionneront et développeront la biologie dont vous avez besoin.