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Quelles pistes pour réduire les émissions de GES de l’agriculture

Agriculture : le stockage de GES dans les sols est prometteur

Anaïs Marechal, journaliste scientifique
Le 23 février 2022 |
4 mins de lecture
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Agriculture : le stockage de GES dans les sols est prometteur
Claire Chenu 2
Claire Chenu
professeure à AgroParisTech et membre du comité scientifique et technique de l’initiative 4 pour 1000
En bref
  • L’augmentation du stock de carbone des sols permet de diminuer les quantités de carbone présent sous forme de CO2, un abondant GES. Grâce à la matière organique, les sols sont l’un des principaux réservoirs de carbone de la planète.
  • Plusieurs pratiques agricoles permettent d’augmenter l’entrée de carbone dans les sols : conserver un couvert végétal entre les cultures, allonger la durée de vie des prairies temporaires, enherber entre les rangs de vigne et arbres fruitiers, et cetera…
  • 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.
  • Une modélisation à l’échelle européenne estime que l’augmentation des stocks de carbone pourrait compenser 5 à 12 % des émissions agricoles de CO2.
  • De plus, ces pratiques agricoles présentent d’autres intérêts. La diminution du labour n’a que peu d’effet sur les émissions de GES, mais cette pratique est très favorable à la biodiversité et la santé des sols.

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.

Comment les exploitants agricoles peuvent-ils contribuer au stockage de carbone dans les sols ?

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.

L’adoption de ces pratiques ne peut-elle pas avoir d’autres retombées ?

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.

Le stock de carbone des sols dépend des apports, mais aussi des pertes : quelle est l’importance des changements d’usage des sols ?

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.

Aujourd’hui, comment évoluent les stocks de carbone des sols ?

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.

Quels sont les bénéfices pour le climat de toutes ces pratiques agricoles ?

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.

1https://​www​.4p1000​.org/fr
2Voir www​.gis​sol​.fr
3Voir pro­jet LUCAS Soil : https://​ec​.europa​.eu/​e​u​r​o​s​t​a​t​/​w​e​b​/​l​u​c​a​s​/​d​a​t​a​/​d​a​t​abase
4Voir pro­jet Glob­al Soil Organ­ic Car­bon map : https://www.fao.org/global-soil-partnership/pillars-action/4‑information-and-data-new/global-soil-organic-carbon-gsoc-map/en/
5Stock­er du car­bone dans les sols français, quel poten­tiel au regard de l’objectif 4 pour 1000 et à quel coût ? INRA, juil­let 2019
6Luga­to, E., Bam­pa, F., Pana­gos, P., Mon­tanarel­la, L., Jones, A., 2014. Poten­tial car­bon seques­tra­tion of Euro­pean arable soils esti­mat­ed by mod­el­ling a com­pre­hen­sive set of man­age­ment prac­tices. Glob­al Change Biol­o­gy 20 (11), 3557–3567