Le changement climatique est considéré comme l'un des problèmes les plus pressants de notre époque. Dans ce contexte, le sol joue un rôle plus important que prévu. Le sol peut simultanément stocker du CO2 de l'atmosphère et émettent du CO2 par décomposition microbienne de la matière organique.
« Le sol contient trois fois plus de carbone que la végétation végétale et deux fois plus de carbone que l'atmosphère. Par conséquent, même de petits changements dans la teneur en carbone du sol peuvent avoir un effet important sur la cycle global du carbone, c'est pourquoi l'accent est de plus en plus mis sur stockage de carbone dans le sol pour atténuer le changement climatique», explique le postdoc Johannes Lund Jensen du département d'agroécologie de l'université d'Aarhus.
Mais que faudra-t-il pour augmenter la teneur en carbone des sols agricoles ? Tout commence par la photosynthèse, où les plantes utilisent l'énergie du soleil pour convertir le CO2 et l'eau en oxygène et matière organique sous forme de glucose. Il s'agit donc bien de maximiser la production de biomasse végétale. Dans un contexte agricole, le recours accru aux cultures pérennes telles que l'herbe est particulièrement mis en avant. En effet, ils maintiennent la photosynthèse plus longtemps et déposent ainsi plus de carbone dans les parties de la plante qui ne sont pas récoltées ou enlevées, en particulier dans le système racinaire.
Inventaire du potentiel de stockage de carbone des systèmes agricoles
Il existe un certain nombre d'actions différentes qui pourraient affecter le potentiel de stockage de carbone du sol dans l'agriculture au jour le jour. Cependant, une évaluation fiable du potentiel de stockage de carbone des différentes pratiques agricoles nécessite beaucoup d'informations. « Tout d'abord, on s'appuie sur des essais au champ à long terme où les pratiques de gestion sont étudiées. Cela est nécessaire car la teneur en carbone du sol change lentement, sur plusieurs années », explique le professeur et chef de section Jørgen Eriksen, également du département d'agroécologie de l'université d'Aarhus.
Le problème est que de telles expériences à long terme sont rares et précieuses. L'Université d'Aarhus a un essai qui a été mis en place à Foulum en 1987. L'expérience consiste en une rotation de six champs avec deux ans de trèfle, qui a été introduit sur une zone où des céréales étaient auparavant cultivées. En 2006, cependant, l'expérience a été scindée en deux; une rotation s'est poursuivie avec deux ans de trèfle, tandis qu'une autre rotation avait maintenant du trèfle pendant quatre ans.
Les mesures montrent que pour la rotation des cultures avec 1/3 de trèfle tout au long de la période, le carbone du sol a augmenté jusqu'à ce qu'un nouvel état d'équilibre soit atteint. Le nouvel état d'équilibre a été atteint au bout de 20 ans, après quoi la teneur en carbone du sol n'a plus changé. Le stockage annuel moyen de carbone en convertissant une superficie précédemment utilisée pour la culture de céréales en une rotation des cultures avec 1/3 de trèfle a été déterminée à 0.25 tonne ha-1 an-1.
« Le changement plus important du stockage du carbone au cours des premières années est une bonne nouvelle dans un contexte climatique, car des mesures à effet significatif et rapide sont nécessaires. La mauvaise nouvelle est qu'il y a une limite supérieure à tout. Après 20 ans, l'apport n'a plus d'effet, mais la rotation 1/3 de trèfle doit encore être maintenue pour maintenir les niveaux de carbone atteints. Par exemple, si vous passez aux cultures céréalières, la teneur en carbone du sol retombera rapidement », explique le postdoc Johannes Lund Jensen.
Les résultats montrent clairement que le plein potentiel de stockage de carbone d'une approche opérationnelle est déterminé à la fois par le temps nécessaire pour atteindre un nouvel équilibre et par la variation totale du stock de carbone. Il convient de noter, selon les chercheurs, que la protection des sols à haute teneur en carbone est au moins aussi importante que l'augmentation supplémentaire de la teneur en carbone, car il est généralement plus rapide de perdre carbone que de le construire.