Stocker du C dans les sols : quels mécanismes, quelles pratiques agricoles, quels indicateurs ?

2016

Article

Derrien D., Dignac M.F., Basile-Doelsch I., Barot Sébastien, Cécillon L., Chenu C., Chevallier Tiphaine, Freschet G.T., Garnier P., Guenet B., Hedde M., Klumpp K., Lashermes G., Maron P.A., Nunan N., Roumet C., Baré P.

Etude et Gestion des Sols, 2016, 23 (1), 193-223 ISSN 1252-6851

L'initiative internationale "4 pour 1 000" a pour ambition de soutenir États et acteurs non gouvernementaux dans leurs efforts vers une meilleure gestion des stocks de carbone (C) des sols. Ces stocks dépendent des entrées et sorties de C dans les sols. Ils sont la consé¬quence de mécanismes interconnectés, agissant à une échelle spatiale fine, qui conduisent au stockage ou déstockage du C présent dans les matières organiques (MO). Il apparaît nécessaire de fédérer les recherches sur ces mécanismes et leur action sur les stocks de C dans un contexte de changement local ou global (usage des sols, pratiques agricoles, conditions climatiques ou édaphiques, etc.), ce qui a conduit à la création du collectif de chercheurs CarboSMS. Cet article est la synthèse d'un séminaire dédié à cet enjeu. La première partie présente les avancées récentes sur la compréhension des mécanismes de stabilisation. Les mécanismes biotiques correspondent aux effets des plantes (principale source de C, notamment à travers leurs systèmes racinaires), des micro-organismes (champignons et bactéries) et des ingénieurs de l'écosystème (vers de terre, termites, fourmis) sur les stocks de C organique du sol. Les processus abiotiques sont liés à la structure physique du sol, à l'organisation de sa porosité et à sa fraction minérale : inclusion de la MO dans les agrégats, association aux minéraux, etc. Ces mécanismes biotiques et abiotiques se déroulent de façon concomitante et en interaction. La deuxième partie discute des effets des pratiques agricoles sur les stocks de C des sols. Le choix des espèces végétales et de leur densité de plantation, l'intensité du prélèvement des végétaux, l'amendement, la fertilisation et le travail du sol, etc. conditionnent non seulement les apports de MO au sol dans le temps et l'espace, mais aussi la sensibilité de ces MO à la minéralisation, en agissant sur les mécanismes, biotiques comme abiotiques. La complexité des interactions entre les mécanismes et leurs effets dans le temps sur les stocks de C sont mis en évidence par les méta-analyses et les études de terrain de longue durée. Les mécanismes de stabilisation du C organique dans les sols sont étudiés à fine échelle spatiale (mm-?m), dans des conditions spéci¬fiques. La troisième partie de cet article discute de propositions concrètes pour aborder les questions du changement d'échelle (jusqu'à la parcelle et au niveau global) et de la validation de l'action d'un mécanisme dans différents contextes pédo-climatiques avant de le prendre en compte dans des modèles à large échelle pour améliorer les prévisions d'évolution des stocks de C des sols. Enfin, dans une optique de mieux préserver les stocks de C, voire de les augmenter, cette revue bibliographique nous permet de faire des propositions pour les axes de recherches futures sur les mécanismes, les effets des pratiques agricoles sur ces mécanismes, et les modèles de prédiction des stocks de C.

Constituants et propriétés des sols [068PROSOL] ; Agronomie générale [076AGRO]

BIOLOGIE DU SOL ; FERTILITE DU SOL ; CARBONE ORGANIQUE ; STOCKAGE ; MINERALISATION ; MATIERE ORGANIQUE ; MACROFAUNE ; MICROBIOLOGIE DU SOL ; PRATIQUE CULTURALE ; INDICATEUR ECOLOGIQUE ; BIBLIOGRAPHIE

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