Depuis que les hommes ont commencé à cultiver la terre il y a 12.000 ans, et davantage encore depuis la révolution industrielle, 133 milliards de tonnes de carbone ont disparu des sols.
Les sols du monde ont perdu 133 milliards de tonnes de carbone depuis que les hommes ont commencé à cultiver la terre, il y a 12.000 ans. Et la perte de carbone des sols s’est fortement accélérée depuis le début de la révolution industrielle.
Les sols : de véritables puits à carbone
Le mètre supérieur des sols de la planète contient trois fois plus de carbone que l’atmosphère tout entière, ce qui en fait de véritables puits à carbone, à l’instar des forêts et des océans. Les sols jouent un rôle clé dans le cycle du carbone, en absorbant le carbone des matières végétales mortes. Les plantes absorbent le CO2 de l’atmosphère via la photosynthèse et le rejettent dans les sols quand les racines et feuilles mortes se décomposent.
Mais sous l’effet de l’activité humaine, et notamment de l’agriculture, le carbone est libéré des sols plus vite qu’il n’est remplacé. Ce rejet net de carbone dans l’atmosphère contribue au réchauffement climatique.
Une nouvelle étude, publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, a estimé le montant total du carbone qui a été perdu depuis les débuts de l’agriculture il y a 12.000 ans. 133 milliards de tonnes de carbone, soit 8 % du total des stocks de carbone des sols de la planète, auraient été perdus. Il s’agit de la « dette en carbone des sols ». Deux tiers du carbone perdu auraient été libérés dans l’atmosphère, tandis que le tiers restant pourrait avoir été transporté plus loin avant de se déposer à nouveau dans les sols. Et depuis la révolution industrielle, les sols ont perdu du carbone à un rythme accéléré.
La ceinture de maïs et l’Europe de l’Ouest ont le plus perdu de carbone
Dans le cadre de cette étude, les chercheurs ont conçu un modèle d’intelligence artificielle qui s’est basé sur un ensemble de données concernant les sols de la planète, pour estimer les niveaux des stocks de carbone des sols dans le passé. Pour calculer la dette en carbone des sols, les chercheurs ont soustrait la quantité actuelle de carbone dans les sols à la quantité de carbone dans les sols estimée dans l’ère pré-agriculture. Grâce à ce modèle, les chercheurs ont également pu estimer les stocks de carbone des sols à différents moments de l’histoire, notamment au cours de l’avènement de la révolution industrielle. Ces différentes mesures leur ont permis de voir comment l’agriculture, notamment depuis la révolution industrielle, a affecté les stocks des sols mondiaux.
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Cette carte montre la répartition globale et l’intensité de la production agricole végétale (rouge) et du pâturage du bétail (vert) © carbonbrief.org
La ceinture de maïs des États-Unis et l’Europe de l’Ouest sont les deux régions dans lesquelles les sols ont le plus perdu de carbone, en raison de longues périodes d’agriculture intensive. Néanmoins, certaines zones sont également confrontées à des pertes importantes de carbone, malgré une agriculture peu développée. Il s’agit des pâturages d’Argentine, du sud de l’Afrique et de certaines régions d’Australie. Ces zones sont particulièrement vulnérables à la dégradation des sols alimentée par l’agriculture.
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Cette carte montre les changements régionaux des stocks de carbone du sol depuis -10.000 avant J.-C. Le bleu représente les taux de gain de carbone du sol depuis -12.000, le rouge les taux de perte de carbone, et en noir, les régions désertiques ou inexploitées. © carbonbrief.org
Rembourser la dette
Déterminer la quantité de carbone qui été perdue par les sols pourrait permettre aux scientifiques de comprendre quelle quantité de carbone pourrait être réapprovisionnée, si les sols étaient gérés de façon à ce qu’ils absorbent davantage de carbone qu’ils n’en rejettent dans l’atmosphère.
Une meilleure gestion des sols, qui contribuerait à réduire les gaz à effet de serre dans l’atmosphère, est un élément clé de la lutte contre le réchauffement climatique. Cela permettrait de limiter la hausse des températures d’ici 2100 en-dessous de 2°C, conformément aux objectifs fixés par l’Accord de Paris sur le climat.
En théorie, les sols pourraient réabsorber tout le carbone qu’ils ont perdu depuis la révolution agricole. Mais en pratique, cela semble compromis. En effet, comme l’explique le Dr Jonathan Sanderman, un chercheur au Woods Hole Research Center, il faudrait pour cela abandonner l’agriculture et restaurer complètement les écosystèmes naturels. Dans la mesure où il faudra nourrir d’ici 2050 10 milliards d’individus, la quantité de carbone perdu que les sols pourraient réabsorber s’ils étaient gérés différemment est bien plus faible. Néanmoins, en dépit des contraintes, cette étude constitue une avancée sérieuse vers la recherche de solutions pour réapprovisionner les stocks de carbone des sols.
Illustration bannière : L’agriculture intensive et son action sur les sols – © aaltair
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