Agriculture : le stockage de GES dans les sols est prometteur

Cet article fait par­tie du numé­ro de notre maga­zine Le 3,14, dédié à l’a­gri­cul­ture. Décou­vrez-le ici.

D’ici fin 2022, l’Union euro­péenne sou­haite adop­ter un cadre de cer­ti­fi­ca­tion visant à enca­drer le « car­bon far­ming ». Cette notion regroupe les pra­tiques agri­coles de ges­tion des stocks et flux de car­bone et gaz à effet de serre (GES) à l’échelle de la ferme ayant pour but d’atténuer le chan­ge­ment climatique.

Le sujet est sur la table depuis la COP21, lors de laquelle l’initiative inter­na­tio­nale 4 pour 1 000¹ a été lan­cée. Son but ? Pré­ser­ver les stocks de car­bone des sols et les aug­men­ter dès que pos­sible afin de contri­buer à la sécu­ri­té ali­men­taire, à l’adaptation et à l’atténuation du chan­ge­ment cli­ma­tique. L’augmentation du stock de car­bone des sols per­met en effet de dimi­nuer les quan­ti­tés de car­bone pré­sent sous forme de CO₂ dans l’atmosphère, dont le rôle de gaz à effet de serre est bien connu. Grâce à la matière orga­nique, les sols sont l’un des prin­ci­paux réser­voirs de car­bone de la planète.

La quan­ti­té de car­bone orga­nique pré­sente dans un sol résulte du bilan entre les entrées de car­bone au sol et les sor­ties. Plu­sieurs pra­tiques agri­coles per­mettent d’augmenter les entrées dès lors qu’elles décuplent les res­ti­tu­tions végé­tales : conser­ver un cou­vert végé­tal entre les cultures, allon­ger la durée de vie des prai­ries tem­po­raires, enher­ber entre les rangs de vigne et arbres frui­tiers, plan­ter des haies et l’agroforesterie. On peut éga­le­ment appor­ter plus de matière orga­nique rési­duaire sous forme de compost.

Une étude de l’Inra en 2019 a mon­tré que ces mesures sont effi­caces et tech­ni­que­ment fai­sables en France. Aujourd’hui, dif­fé­rents leviers pour­raient per­mettre de déve­lop­per le recours à ces pra­tiques : la for­ma­tion et l’accompagnement des agri­cul­teurs, notam­ment pour appré­hen­der tous les béné­fices ; et les inci­ta­tions finan­cières, par exemple grâce à la poli­tique agri­cole com­mune, pour com­pen­ser leur coût supplémentaire.

À tra­vers le monde, les prin­cipes sont les mêmes, mais toutes les pra­tiques ne sont pas per­ti­nentes. Les cultures inter­mé­diaires peuvent par exemple être très consom­ma­trices en eau dans cer­taines régions. L’agriculture de conser­va­tion des sols est, elle, très sou­vent iden­ti­fiée comme levier pour amé­lio­rer les sols. En France, nous ne dis­po­sons pas de suf­fi­sam­ment d’études pour éva­luer ses effets.

Dif­fé­rents effets col­la­té­raux font l’objet d’une atten­tion par­ti­cu­lière de la part de la com­mu­nau­té scien­ti­fique. Par exemple, la cou­ver­ture des sols modi­fie l’albédo — leur pou­voir réflé­chis­sant — et influence la tem­pé­ra­ture de sur­face glo­bale. La mise en culture per­ma­nente de sols clairs peut contri­buer à aug­men­ter la tem­pé­ra­ture, contre­ba­lan­çant ain­si les effets posi­tifs liés au sto­ckage de car­bone. Ces effets d’albédo ont été sous-esti­més jusqu’à récemment.

Autre exemple : la ges­tion des prai­ries per­ma­nentes. Leur inten­si­fi­ca­tion modé­rée grâce à la fer­ti­li­sa­tion per­met de sto­cker plus de car­bone dans les sols, mais cela génère aus­si plus d’émissions de pro­toxyde d’azote, un autre GES. Un bilan com­plet de GES doit être réalisé.

Enfin, il faut noter qu’il existe des conflits d’usage autour de la bio­masse végé­tale. Son retour direct au sol sous forme de rési­dus de culture consti­tue une source impor­tante de car­bone pour les sols. Mais sous quelle forme est-il pré­fé­rable de le faire : rési­dus végé­taux, fumier, com­post, ou diges­tat en sor­tie de métha­ni­seur ? Selon la matière res­ti­tuée, la per­sis­tance de son car­bone dans le sol n’est pas la même. Nous man­quons de bilans car­bone et azote rela­tifs aux filières de valo­ri­sa­tion de la bio­masse végé­tale. De plus, la métha­ni­sa­tion est une source de reve­nus pour les exploi­tants : il est néces­saire de déve­lop­per une approche filière autour de cette question.

Les pertes de car­bone sont liées à l’érosion des sols et sur­tout la miné­ra­li­sa­tion, un pro­ces­sus au cours duquel le car­bone reprend sa forme gazeuse CO₂. Les stocks de car­bone dimi­nuent lorsque les pertes sont plus impor­tantes que les entrées. C’est le cas lors du chan­ge­ment d’usage des sols, quand une forêt ou une prai­rie per­ma­nente sont conver­ties en culture. La perte des forêts et des prai­ries per­ma­nentes est le fac­teur le plus impor­tant de dimi­nu­tion des stocks de car­bone des sols à l’échelle mon­diale. En France, les forêts ont ten­dance à gagner du ter­rain, mais le retour­ne­ment de prai­ries per­ma­nentes se pour­suit et contri­bue au désto­ckage du carbone.

Dif­fé­rents pro­jets ont récem­ment éta­bli de pre­mières éva­lua­tions aux échelles fran­çaise², euro­péenne³ et mon­diale⁴. Leur évo­lu­tion dans le temps n’est pas connue à grande échelle, mais des essais locaux longue durée donnent des esti­ma­tions. En France, l’évolution des stocks de car­bone des sols agri­coles et fores­tiers se situe actuel­le­ment entre ‑0,2 et +3,2 pour mille par an⁵, avec une grande hété­ro­gé­néi­té spa­tiale. Cer­taines régions montrent des pertes, d’autres un enrichissement.

Le chan­ge­ment cli­ma­tique a lui aus­si des retom­bées sur les stocks. En aug­men­tant la tem­pé­ra­ture, on aug­mente for­te­ment la vitesse de miné­ra­li­sa­tion et donc les pertes de car­bone dans les sols.

L’étude de l’INRA nous montre que la mise en œuvre des pra­tiques sto­ckantes per­met­trait un sto­ckage addi­tion­nel d’environ 30 mil­lions de tonnes de CO₂ équi­valent par an, prin­ci­pa­le­ment au niveau des grandes cultures où les stocks actuels sont bas. Cela repré­sente 41 % des émis­sions de car­bone agri­coles et 7 % des émis­sions natio­nales totales. Une modé­li­sa­tion à l’échelle euro­péenne⁶ estime que l’augmentation des stocks de car­bone pour­rait com­pen­ser 5 à 12 % des émis­sions agri­coles de CO₂. Il n’existe pas d’estimation équi­va­lente à l’échelle mon­diale. Mettre en œuvre des pra­tiques agri­coles per­met­tant un sto­ckage addi­tion­nel de car­bone dans les sols contri­bue­rait donc à l’atténuation des émis­sions de gaz à effet de serre.

Mais une éva­lua­tion glo­bale des pra­tiques agri­coles reste néces­saire. Par exemple, la dimi­nu­tion du labour n’a que peu d’effet sur les stocks de car­bone des sols, mais cette pra­tique est très favo­rable à la bio­di­ver­si­té des sols et à leur capa­ci­té à résis­ter à l’érosion.

Cepen­dant, l’atténuation du chan­ge­ment cli­ma­tique ne doit pas être la prin­ci­pale fina­li­té de ces pra­tiques agri­coles. La pre­mière reste évi­dem­ment une pro­duc­tion agri­cole durable, dans les­quels les sols contri­buent à de mul­tiples ser­vices éco­sys­té­miques et à la biodiversité.