Le rôle du sol dans le stockage de carbone et la régulation du climat

Catherine Hénault, UMR Microbiologie du Sol et de l'Environnement, INRA Dijon

oct. 2009

Pourquoi les sols sont-ils si importants, y compris d’un point de vue climatique ?

Les sols constituent une ressource naturelle qui remplit des fonctions majeures. La première est celle de production d’alimentation et de biomasse, et dans un contexte de pression démographique au niveau mondial, cette fonction donne toute son importance à la préservation des sols. Ils constituent par ailleurs une réserve de matières premières pour le bâtiment et l’industrie. Ils interviennent également dans la régulation du cycle de l’eau et la qualité de l’eau. Les sols constituent un milieu vivant qui abrite une grande biodiversité. Dans 1 gramme de sol, il y a environ 1 milliard d’êtres vivants présentant une très grande diversité qui reste encore largement méconnue.

Enfin, les sols jouent un rôle majeur dans la régulation du climat. En effet, la quantité de carbone qui y est stockée (principalement dans les horizons de surface) est deux fois plus importante que celle présente dans l’air. Ainsi, une faible variation du stock de carbone dans le sol peut avoir des conséquences importante sur la concentration en CO₂ de l’air. Par ailleurs, les matières organiques sont en constante évolution. Il ne s’agit donc pas d’un stock de carbone bien en place ; mais d’un système instable, répondant à des mécanismes complexes d’évolution qui ne sont pas encore tous connus. Des dérégulations peuvent d’autant plus intervenir en raison de cette complexité. Le temps moyen de résidence du carbone dans les sols est très variable (de quelques années au siècle) et dépend principalement des conditions de température, de la teneur en argile dans le sol, de son humidité et du mode d’usage des terres.

Il faut également mentionner que les sols jouent des fonctions de source et de puits vis-à-vis d’autres gaz à effet de serre que le CO₂, à savoir le N₂O et le CH4. Les sols constituent notamment la principale source de N₂O, gaz à effet de serre avec un pouvoir de réchauffement 300 fois supérieur à celui du CO₂.

Les mécanismes qui fragilisent les sols sont multiples : l’érosion, la baisse de teneur en matières organiques, leur contamination par des polluants, leur imperméabilisation, leur tassement par des engins forestiers ou agricoles ou par de l’élevage intensif, leur baisse de biodiversité liée à l’épandage de pesticides ou à des pratiques de monocultures. Or les sols sont une ressource non renouvelable à l’échelle humaine. Si leur dégradation peut être très rapide, il faut en revanche de l’ordre de la centaine de milliers d’années pour les reconstituer. Il s’agit donc éminemment d’une ressource naturelle à préserver.

Existe-t-il des pistes pour maintenir ou augmenter les stocks de carbone des sols ?

Le stock de carbone dans les sols est lié à son couvert végétal. Pour maintenir ce stock, la première idée pourrait être d’augmenter au maximum les surfaces forestières ; mais cela va à l’encontre de la nécessité de conserver une autonomie de production alimentaire, même partielle. On peut alors intervenir sur le stock de carbone dans les sols cultivés. Certaines pratiques agricoles peuvent induire un restockage de carbone, comme l’implantation d’engrais verts en intercultures. Mais ce potentiel de restockage reste modeste. Par ailleurs, il nécessite un suivi car il existe encore beaucoup d’incertitudes. Par exemple, l’augmentation des apports de matières organiques fraîches dans les sols n’est pas une pratique garantie de succès pour augmenter les stocks de carbone. On peut observer un déstockage de carbone ancien par l’apport de matières organiques fraîches dans les sols, phénomène appelé le « priming effect ». Les pistes pour augmenter le stockage de carbone dans les sols sont ainsi assez limitées.La priorité est donc davantage à ne pas déstocker.

Il existe toutefois une autre piste intéressante : celle de la gestion du N₂O dans les sols, qui pourrait avoir une efficacité plus importante étant donné le fort pouvoir de réchauffement de ce gaz. Les mécanismes de production et de consommation du N₂O dans les sols permettent en effet d’envisager des voies d’intervention plus ciblées et plus accessibles. Le laboratoire de Microbiologie du Sol de l’INRA Dijon y travaille actuellement.

 

(Extrait de Repères n°52 - L'empreinte climatique de la Bourgogne)