Stocker le carbone dans les sols pour limiter les impacts du changement climatique

Outre le réchauffement climatique global de la Terre, les aléas climatiques extrêmes, comme les canicules, sécheresses, crues ou moussons exceptionnelles, sont de plus en plus fréquents. Ils peuvent affecter les rendements agricoles et donc la sécurité alimentaire.

Le nombre de jours de sécheresse devrait augmenter jusqu’à près de 70 jours par an à la fin du siècle, contre une vingtaine de jours par an actuellement, d’après un rapport de 2020 des ministères de la Transition écologique et de l’Agriculture et de l’Alimentation.

Pour faire diminuer le taux de CO2 atmosphérique et limiter les impacts du changement climatique, plusieurs approches sont envisagées et notamment des solutions appelées « technologies à émissions négatives », qui incluent le stockage de carbone dans les sols.

Stocker le carbone dans le sol grâce aux plantes

Parmi ces technologies à émissions négatives, celles qui consistent à utiliser le stockage de carbone ou à ralentir son déstockage grâce à la production végétale concernent en particulier la reforestation.

L’augmentation du stock de carbone dans les sols passe aussi par la mise en œuvre des principes de l’agroécologie. De fait, une méta-analyse conduite sur 537 observations dans 16 pays a permis de mettre en évidence que le changement d’usage des sols avait un très fort impact sur le stock de carbone dans les sols : par exemple + 19 % dans le cas du passage d’une grande culture à une prairie, pouvant s’expliquer par le fait que les prairies sont constituées de plantes pérennes alors que les plantes de grande culture (blé, riz, maïs, colza, tournesol…) sont annuelles. En revanche, la suppression du labour semble avoir un faible effet positif indirect sur le stockage de carbone dans les sols, comme le démontre une méta-analyse réalisée sur 5 ans.

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Une approche complémentaire consiste à considérer la plante en croissance comme un moyen de transférer directement le CO2 atmosphérique vers le sol. Grâce à la photosynthèse, les plantes fixent le carbone du CO2 dont une partie est libérée dans le sol par leurs racines sous forme de composés organiques simples comme le glucose, via un processus appelé exsudation racinaire.

Une agitation mécanique permet de récupérer le sol adhérant aux racines de mil.
Sitor N’Dour/IRD-UCAD, Marcel Nahim-Diouf/IRD-UCAD, Fourni par l’auteur

Ces exsudats racinaires sont une source de carbone et d’énergie pour les microorganismes du sol. Ces molécules simples sont, en retour, transformées en macromolécules telles que les polysaccharides, connus pour « coller » les particules du sol aux racines sous la forme d’un manchon de sol protecteur. Le fait de…

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Auteur: Thierry Heulin, Directeur de recherche au CNRS, écologie microbienne, Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)