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Nous en savons davantage sur le mouvement des corps célestes que sur le sol que nous foulons”
Léonard de Vinci

Occupe-toi du sol et tout ira bien”
Proverbe paysan

GRAIN

Certaines choses n’ont guère changé depuis l’époque de Léonard de Vinci il y a 500 ans. Pour beaucoup, le sol n’est qu’un mélange de terre et de poussière, mais en réalité, les sols sont l’un des écosystèmes terrestres les plus extraordinaires : Des millions de plantes, de bactéries, de champignons, d’insectes et autres organismes vivants, invisibles pour la plupart à l’œil nu, prennent part à un processus en évolution constante de fabrication et de décomposition de la matière organique vivante. Le sol est également le point de départ obligé pour quiconque veut produire de la nourriture.

Les sols contiennent aussi d’énormes quantités de carbone, principalement présent sous la forme de matière organique. A l’échelle planétaire, ils contiennent au moins deux fois plus de carbone que la végétation terrestre. Cependant, au cours du siècle passé, l’agriculture industrielle et les engrais chimiques dont elle dépend n’ont généralement pas tenu compte de l’importance de la fertilité du sol et ont provoqué des pertes massives de matière organique. Une grande partie de cette matière organique s’est retrouvée dans l’atmosphère sous forme de dioxyde de carbone (gaz carbonique ou CO2), le plus important des gaz à effet de serre.

La façon dont l’agriculture industrielle a traité les sols constitue un facteur clé de la crise climatique actuelle.

Toutefois, bien loin du rôle qu’on se contente généralement de leur attribuer, les sols peuvent véritablement apporter une partie de la solution. D’après nos calculs, si nous parvenions à réincorporer dans les sols agricoles la matière organique que nous perdons à cause de l’agriculture industrielle, nous pourrions capturer au moins un tiers du CO2 actuellement en excès dans l’atmosphère. Si, ensuite, nous décidions de reconstituer les sols, nous aurions, en cinquante ans, capturé environ les deux tiers de l’excès de CO2. Ce faisant, nous obtiendrions des sols plus sains et plus productifs et serions en mesure de nous passer des engrais chimiques, qui sont eux aussi l’une des causes majeures des gaz à la source du changement climatique.

Selon Via Campesina, une agriculture fondée sur une production à petite échelle, utilisant des méthodes agro-écologiques et tournée vers les marchés locaux peut à la fois refroidir la planète et nourrir le monde. C’est parfaitement exact et cela s’explique principalement par le rôle joué par le sol.

Encadré : Les engrais industriels : un problème de plus en plus insurmontable

La destruction de la fertilité du sol s’explique en particulier par l’énorme augmentation au niveau mondial de l’usage des engrais chimiques en agriculture : la consommation mondiale a en effet plus que quintuplé depuis 1961.20 Le premier graphique suit l’évolution de la consommation d’azote dans le monde, soit une multiplication par sept depuis les années 1960.21 Mais une bonne partie de cet azote n’atteint jamais les plantes et se retrouve dans les nappes phréatiques ou dans l’air. Plus les agriculteurs utilisent d’engrais azotés, plus l’azote devient inefficace. Le second graphique montre le rapport entre les rendements et la consommation d’azote dans les cultures de maïs, de blé, de soja et de riz, les quatre céréales qui occupent presque le tiers de toutes les terres cultivées : Aujourd’hui, le rendement par kilo d’azote appliqué n’est plus que le tiers de ce qu’il était en 1961, au début de l’expansion mondiale de l’usage des engrais.

L’efficacité décroissante des engrais industriels n’est pas une surprise en soi. En effet, les experts en sols et les paysans ont toujours su que les engrais industriels épuisent la fertilité du sol en détruisant la matière organique. Quand on applique des engrais chimiques, les éléments nutritifs solubles deviennent immédiatement disponibles en grande quantité, provoquant une vague d’activité et de multiplication microbiennes. Toute cette activité microbienne à son tour accélère la décomposition de la matière organique, parce que celle-ci est utilisée très rapidement, et provoque des émissions de CO2 dans l’atmosphère. Quand les substances nutritives provenant des engrais se raréfient, la plupart des micro-organismes meurent et la teneur en matière organique du sol diminue. Comme ce processus est à l’œuvre depuis des dizaines d’années et qu’il est aggravé par les labours, le taux de MOS baisse. De surcroît, la démarche technologique qui pousse à l’utilisation des engrais exige également de se débarrasser ou de brûler les résidus des récoltes, au lieu de les réincorporer dans le sol.

Au fur et à mesure que les sols perdent de la matière organique, ils se tassent et leur capacité d’absorption de l’eau et de rétention des éléments nutritifs se réduit. Les racines y poussent moins bien et ont plus de mal à absorber les éléments nutritifs ; ceux-ci disparaissent plus facilement du sol et il reste moins d’eau disponible dans le sol pour la croissance des végétaux. Finalement, l’utilisation des éléments nutritifs provenant des engrais devient de moins en moins efficace et la seule façon de contrecarrer ce manque d’efficacité est d’augmenter les doses d’engrais, comme on le constate partout dans le monde. Cependant, multiplier les applications ne fait qu’aggraver le problème. Manque d’efficacité et destruction du sol s’accélèrent. On entend souvent les agriculteurs biologiques dire qu’ils se sont tournés vers l’agriculture biologique, parce qu’ils avaient pendant des années utilisé beaucoup d’engrais et que leurs rendements s’étaient écroulés.

Mais les engrais industriels ont d’autres effets nocifs. Ainsi, les formes d’azote fournies par les engrais chimiques se transforment rapidement dans le sol, provoquant des émissions de protoxyde d’azote dans l’air. La contribution du protoxyde d’azote à l’effet de serre est deux cent fois plus importante que celle du CO2,22 et il est responsable de plus de 40 % de l’effet de serre résultant des pratiques agricoles. Pis encore, le protoxyde d’azote détruit également la couche d’ozone.

Graphique: Augmentation de l’usage des engrais azotés : d’une moyenne de 8,6 kg/ha en 1961 à 62,5 kg/ha en 2006.23


Consommation mondiale d’engrais azotés en kg par hectare

Pour chaque kg d’azote utilisé, on obtenait 226 kg de maïs en 1961, mais seulement 76 kg en 2006. Les chiffres respectifs pour le riz, le soja et le blé sont les suivants : 217 et 66 kg, 131 et 36 kg , et 126 et 45 kg.24

Graphique: Augmentation de l’inefficacité des engrais

 

rendement obtenu par kg d’engrais azoté utilisé | kg récolté/kg d’engrais | moyenne mondiale  

 

Les sols : des écosystèmes vivants

Le sol est une couche mince qui couvre 90 % de la surface terrestre de la planète et qui, contrairement à ce que pensent la plupart des gens, constitue un écosystème vivant très dynamique. Un sol sain grouille en effet d’organismes (microscopiques pour certains) qui assurent de nombreuses fonctions vitales : ils convertissent ainsi la matière morte ou en décomposition (ainsi que les minéraux) en éléments nutritifs pour les plantes. Différents organismes vivant dans le sol se nourrissent de différents substrats organiques. Ce qui distingue ce système vivant de la poussière, c’est qu’il est capable de retenir et de fournir peu à peu les éléments nutritifs dont les plantes ont besoin pour pousser. Il peut stocker de l’eau et la rejeter graduellement dans les rivières et les lacs ou dans le microscopique système racinaire des plantes, de façon à permettre aux rivières de couler et aux plantes d’absorber l’eau bien après les chutes de pluie. Si les sols ne permettaient pas ces processus, la vie sur terre telle que nous la connaissons n’existerait tout simplement pas.

L’un des composants essentiels du fonctionnement des sols est ce qu’on appelle la matière organique du sol (MOS). Il s’agit d’un mélange de substances qui proviennent de la décomposition de matériaux végétaux et animaux. Les MOS comprennent les substances excrétées par les champignons, les bactéries, les insectes et autres organismes. Au fur et à mesure que le fumier et les organismes morts se décomposent, ils libèrent graduellement des éléments nutritifs qui peuvent alors être absorbés par les plantes et utilisés pour leur croissance et leur développement. En se mêlant au sol, toutes ces substances forment de nouvelles molécules qui vont conférer au sol de nouvelles caractéristiques. Les molécules de MOS peuvent absorber jusqu’à cent fois plus d’eau que les molécules de poussière ; ils peuvent aussi retenir les éléments nutritifs et les fournir aux plantes avec la même efficacité.1 La matière organique fournit également des molécules liantes qui lient les particules du sol entre elles, protégeant ainsi le sol contre l’érosion et le rendant plus poreux et moins tassé. Ce sont ces propriétés qui permettent aux sols d’absorber la pluie pour la rejeter graduellement dans les rivières, les lacs et les plantes. Ce sont elles aussi qui permettent la croissance des racines des plantes. Pendant que les plantes poussent, davantage de chaume entre ou reste dans le sol et de la nouvelle matière organique se forme, créant alors un cycle continu qui permet l’accumulation de matière organique dans le sol. Ce processus est à l’œuvre depuis des millions d’années et cette accumulation de matière organique dans les sols a grandement contribué à faire baisser la teneur en CO2 de l’atmosphère il y a des millions d’années, ce qui a permis l’émergence des formes de vie actuelles sur la Terre.

La matière organique se trouve principalement dans la couche supérieure du sol, qui est la plus fertile. Du fait qu’elle se trouve sur le dessus, elle est sujette à l’érosion et a besoin d’être protégée par un couvert végétal, qui est lui aussi une source permanente de matière organique supplémentaire. La vie des plantes et la fertilité du sol se renforcent donc mutuellement et la matière organique fait le lien entre les deux. Mais la matière organique constitue aussi la nourriture des bactéries, des champignons, des petits insectes et autres organismes qui vivent dans le sol. Ce sont eux qui, à partir du fumier et de la matière morte, produisent les éléments nutritifs et les substances extraordinaires dont nous avons parlé plus haut ; ce sont eux aussi qui décomposent les substances organiques du sol. Par conséquent, la matière organique doit être constamment remplacée ; quand ce n’est pas le cas, elle disparaît peu à peu du sol. Quand les micro-organismes et les autres organismes vivant dans le sol décomposent la matière organique, ils produisent de l’énergie pour eux-mêmes et libèrent des minéraux et du CO2 en même temps : chaque kilo de matière organique qui se décompose provoque une émission correspondante de 1,5 kilo de CO2 dans l’atmosphère.

Partout dans le monde, les paysans ont développé une grande compréhension des sols. L’expérience leur a appris qu’il faut s’occuper du sol, le soigner, le nourrir et le laisser se reposer. Ce savoir-faire transparaît souvent dans les pratiques agricoles traditionnelles : les applications de fumier, de résidus de récoltes et de compost nourrissent le sol et renouvellent la matière organique. Laisser une partie de la terre en friche (jachère) dans un système de rotation, en particulier quand on encourage l’apparition de végétation sauvage (jachère couverte) permet au sol de se reposer, de façon que les processus de décomposition puissent se dérouler correctement. Le labour léger, les terrasses, le paillage et autres pratiques de conservation du sol protègent celui-ci contre l’érosion, empêchant la matière organique de s’envoler ou d’être emportée par les eaux de ruissellement. Le couvert forestier est souvent préservé tel quel, modifié le moins possible ou imité, pour que les arbres puissent protéger le sol contre l’érosion et fournir davantage de matière organique. Quand, à certaines périodes de l’Histoire, on a oublié ou voulu ignorer ces pratiques, les conséquences ont été douloureuses. Ce fut apparemment l’une des causes principales de la disparition du royaume des Mayas en Amérique centrale et peut-être la raison de plusieurs crises de l’Empire de Chine. On sait également que ce fut la cause majeure du “Dust Bowl” aux États-Unis et au Canada dans les années 1930.

L’industrialisation de l’agriculture et la perte de matière organique du sol

L’industrialisation de l’agriculture, qui a commencé en Europe et en Amérique du Nord pour être imitée ensuite par la Révolution verte dans d’autres coins du monde, partait du principe que la fertilité du sol peut être maintenue et même améliorée par l’utilisation des engrais chimiques. La matière organique dans le sol n’avait guère d’importance. Des décennies d’industrialisation de l’agriculture et l’imposition de normes techniques industrielles aux petites exploitations ont altéré les processus qui assurent de nouvelles réserves de matière organique dans les sols et empêchent la matière organique qui y est déjà stockée de s’envoler ou d’être emportée par les eaux. Au départ, on ne s’est pas intéressé aux conséquences de l’absence de renouvellement de la matière organique et de l’utilisation des engrais, car les sols contenaient de vastes réserves de matière organique. Mais avec le temps, ces réserves se sont épuisées et les effets sont devenus plus visibles, provoquant dans certaines parties du monde de véritables désastres. Dans l’ensemble, l’équilibre pré-industriel entre air et sol consistait en une tonne de carbone dans l’atmosphère pour deux tonnes de carbone dans le sol. La proportion est passée actuellement de 1,7 tonne de carbone dans le sol pour chaque tonne dans l’air.2

La matière organique du sol se mesure en pourcentage : 1 % signifie que chaque kilo de sol contient dix grammes de matière organique. Selon l’épaisseur du sol, cela correspond à une quantité variant entre 20 et 80 tonnes à l’hectare. La teneur en matière organique nécessaire pour assurer la fertilité varie grandement, selon l’histoire de la formation des sols, leur composition, les conditions climatiques, etc. Cependant, on admet qu’en général 5 % de matière organique est un minimum satisfaisant pour un sol sain, même si certains sols nécessitent une teneur en matière organique d’au moins 30 % pour obtenir des récoltes optimales.

Un grand nombre d’études montrent que les sols agricoles d’Europe et des États-Unis ont perdu, en moyenne, 1 ou 2% de matière organique dans les 20 à 50 cm de surface.3 Ce chiffre est probablement sous-estimé, car le point de comparaison est le niveau de matière organique du début du XXe siècle, une époque donc où beaucoup de sols avaient déjà subi des processus d’industrialisation et avaient peut-être déjà perdu de grandes quantités de matière organique. Certains sols du Midwest américain qui contenaient 20 % de carbone dans les années 1950, n’en ont plus que 1 à 2 %.4 Certaines études menées au Chili, en Argentine,5 au Brésil,6 en Afrique du Sud7 et en Espagne8 font état de pertes allant jusqu’à 10 %. Des données fournies par des chercheurs de l’Université du Colorado indiquent que la perte mondiale de matière organique dans les sols agricoles s’élève en moyenne à 7 %.9

Calculs relatifs au climat

Supposons que dans le monde les sols aient perdu, en moyenne, au bas mot, 1 à 2 % de matière organique dans les 30 cm de surface depuis le début de l’agriculture industrielle. Cela signifierait une perte d’environ 150 à 205 000 millions de tonnes de matière organique. Si nous parvenions à réincorporer cette matière dans le sol, nous débarrasserions l’atmosphère de 220 à 330 000 millions de tonnes de CO2. Remarquablement, ce chiffre représente 30 % du CO2 actuellement en excès dans l’atmosphère. Les données sont résumées dans le tableau 1.

Tableau 1: Capturer du dioxyde de carbone en produisant de la matière organique (MOS)

C02 dans l’atmosphère10

2 867 500 millions de tonnes

CO2 en excès dans l’atmosphère11

717 800 millions de tonnes

Surface arable mondiale 12

5 000 millions d’hectares

Surface cultivée mondiale13

1 800 million d’hectares

Perte moyenne de MOS dans les terres cultivées

2 %

Perte moyenne de MOS dans les prairies et les terres non-cultivées

1 %

Perte de matière organique dans les sols

150 000 - 205 000 millions de tonnes

Quantité de CO2 séquestré en cas de récupération de ces pertes

220 000 - 300 000 millions de tonnes

Source: calculs de GRAIN

En d’autres termes, une récupération active des MOS servirait effectivement à refroidir la planète. Le potentiel est même nettement plus élevé que ne le laissent supposer les chiffres ci-dessus, car beaucoup de sols pourraient en fait stocker – et même s’en voir améliorés – une plus grande quantité de matière organique que les 1 à 2 % du taux de récupération utilisé dans notre exemple.

La mentalité NPK : sols appauvris et nourriture médiocre

Nous savons désormais que dans un sol sain, les plantes absorbent entre 70 et 80 minéraux différents, alors que la plupart des engrais industriels n’en amènent que quelques-uns. Le chimiste allemand Justus von Liebig a mené des expériences dans lesquelles il a analysé la composition des plantes, pour essayer de comprendre quels éléments étaient essentiels pour la croissance. Avec ses appareils assez primitifs, il n’en avait identifié que trois : l’azote, le phosphore et le potassium, connus sous les symboles chimiques N, P et K. Quoique von Liebig ait plus tard reconnu que les plantes contenaient bien d’autres minéraux, ses expériences ont servi de fondement à une industrie agrochimique lucrative qui vend des engrais NPK aux agriculteurs, en leur faisant miroiter des augmentations de rendements miraculeuses. Ces engrais NPK ont indéniablement révolutionné l’agriculture, mais le prix à payer a été la dégradation tragique de la qualité des sols et de notre nourriture.

En 1992, le rapport officiel du Sommet de la Terre de Rio concluait : « Il est extrêmement inquiétant de constater le déclin continu de la teneur en minéraux du sol dans les fermes et les prairies partout dans le monde » Cette déclaration s’appuyait sur des données montrant qu’au cours des cent dernières années, le taux moyen de minéraux dans les sols agricoles avait beaucoup diminué dans le monde, et avait baissé de 72 % en Europe, de 76 % en Asie et de 85 % en Amérique du Nord. Ceci est dû principalement au fait que les engrais chimiques artificiels ont été massivement utilisés, à la place de méthodes plus naturelles encourageant la fertilité du sol. Non seulement la mentalité NPK a provoqué un appauvrissement direct des sols, mais les engrais naturels ont aussi tendance à acidifier le sol, tuant ainsi de nombreux organismes qui jouent un rôle dans la conversion des minéraux du sol en substances chimiques que les plantes sont capables d’utiliser. Pesticides et herbicides peuvent également réduire la capacité des plantes à absorber les minéraux, car ils tuent certains types de champignons présents dans le sol (les mycorhizes), qui vivent en symbiose avec les racines des plantes. La symbiose avec les mycorhizes fournit aux plantes un système d’extraction des minéraux beaucoup plus développé que celui de leurs seules racines.

Tout ceci explique pourquoi la plus grande partie de la nourriture que nous mangeons est déficiente en minéraux. En 1927, des chercheurs du King’s College de Londres ont commencé à étudier le contenu nutritionnel de l’alimentation. Leurs analyses ont été répétées depuis à intervalles réguliers, nous fournissant un tableau unique des changements de composition de notre nourriture au cours du siècle dernier. Les chiffres ci-dessous résument les résultats alarmants des études du King’s College  : Notre alimentation a perdu entre 20 et 60 % de ses minéraux.

Réduction de la teneur moyenne en minéraux des fruits et légumes au Royaume-Uni entre 1940 et 1991

Minéraux

Légumes

Fruits

Sodium

-49 %

-29 %

Potassium

-16 %

-19 %

Magnésium

-24 %

-16 %

Calcium

-46 %

-16 %

Fer

-27 %

-24 %

Cuivre

-76 %

-20 %

Zinc

-59 %

-27 %

Une nouvelle étude publiée en 2006 montre que la teneur en minéraux des produits animaux a subi un déclin similaire. Si l’on compare les niveaux mesurés en 2002 avec ceux de 1940, la teneur en fer du lait a diminué de 62 %, tandis que le calcium et le magnésium dans le parmesan diminuaient tous deux de 70 % et que le cuivre dans les produits laitiers faisait un plongeon incroyable de 90 %.

Tiré de : Marin Hum, “Soil mineral depletion”, in Optimum nutrition, Vol. 19, No. 3, Autumn 2006.

 

Réincorporer la matière organique dans le sol : est-ce jouable ?

L’industrialisation de l’agriculture qui a détruit les MOS dure depuis plus d’un siècle dans les pays industrialisés. Le processus mondial toutefois, a vraiment commencé dans les années 1960 avec la Révolution verte. La question est donc la suivante : combien de temps faudrait-il pour contrecarrer les effets, disons, de cinquante ans de détérioration du sol ? Pour récupérer 1% des MOS, il faudrait qu’environ 30 tonnes de matière organique entre dans le sol et y reste. Cependant, en moyenne, seulement deux tiers de la matière organique ajoutée aux sols agricoles sont décomposés par les organismes qui y vivent ; les minéraux qui en résultent servent à nourrir les récoltes. Ainsi, pour pouvoir ajouter 30 tonnes de MOS en permanence, il faudrait un total de 90 tonnes de matière organique par hectare. Cela ne peut se faire rapidement et nécessite un processus graduel.

Quelle quantité de matière organique les agriculteurs du monde entier peuvent-ils, en restant réalistes, espérer introduire dans le sol ? La réponse varie grandement selon la localisation, le système de culture et l’écosystème. Un système de production qui s’appuie exclusivement sur des récoltes annuelles non diversifiées peut fournir de 0,5 à 10 tonnes de matière organique par hectare et par an. Si le système de culture est diversifié et que l’on introduit des herbages et des engrais verts, on peut facilement doubler ou tripler ce chiffre. Si l’on y ajoute des animaux, la quantité de matière organique n’augmentera pas nécessairement, mais la culture du fourrage et d’engrais verts devient économiquement possible et rentable. De plus, l’association d’arbres et de plantes sauvages dans la gestion de ce système permet non seulement d’augmenter les récoltes, mais aussi de produire davantage de matière organique. Tandis que la matière organique augmente dans le sol, la fertilité du sol s’améliore et la quantité de matière organique disponible augmente elle aussi. Au début de leur conversion à l’agriculture biologique, les agriculteurs incorporent chaque année moins de 10 tonnes de matière organique à l’hectare mais après quelques années, ils peuvent en produire jusqu’à 30 tonnes par hectare.

Si des politiques et des programmes agricoles proactifs étaient élaborés dans le but de promouvoir partout l’incorporation de matière organique dans le sol, les objectifs initiaux pourraient rester assez modestes, puis devenir progressivement plus ambitieux. Le tableau 2 donne un exemple de la façon dont cette matière organique pourrait être incorporée au sol.

Tableau 2 : Impact de l’incorporation progressive de matière organique du sol (MOS) dans les sols agricoles dans le monde

Périodes

1–10 ans

11–20 ans

21–30 ans

31–40 ans

41–50 ans

Tonnes de matière organique incorporée par hectare, par an

1.5

3

4

4.5

5

Total de matière organique incorporée dans les terres agricoles dans le monde à la fin de la période (en millions de tonnes)

75 000

225 000

425 000

650 000

900 000

Augmentation moyenne de matière organique dans le sol à la fin de la période (en pourcentage)

0,15

0,50

0,94

1,4

2

Total du CO2 capturé par an (en millions de tonnes)

3 750

7 500

10 000

11 250

12 500

Total du CO2 capturé pendant la période (en millions de tonnes)

37 500

112 500

212 500

325 000

450 000

Source: calculs de GRAIN

L’exemple ci-dessus est parfaitement plausible. Aujourd’hui l’agriculture mondiale produit chaque année au moins deux tonnes de matière organique utilisable par hectare. Les récoltes à elles seules en produisent plus d’une tonne à l’hectare,14 et le recyclage des déchets organiques urbains et des eaux usées pourraient encore en ajouter environ 0,2 tonnes à l’hectare.15 Si la récupération de MOS devenait un des objectifs centraux des politiques agricoles, il serait parfaitement possible et raisonnable de fixer comme but initial d’en incorporer en moyenne partout dans le monde 1,5 tonne par hectare et par an. Ce nouveau scénario nécessiterait bien sûr un changement de stratégie et l’utilisation de techniques différentes, telles des systèmes de cultures diversifiées, une meilleure association des cultures et de l’élevage, davantage d’arbres et de végétation sauvage, etc. Cette augmentation de la diversité, à son tour, accroîtrait le potentiel de production, et l’incorporation de matière organique améliorerait peu à peu la fertilité du sol, créant ainsi un cercle vertueux : accroissement de la productivité et augmentation des réserves matière organique. La capacité du sol à retenir l’eau en serait améliorée, diminuant l’intensité des inondations et des sécheresses provoquées par les pluies excessives. La sévérité de l’érosion diminuerait, ainsi que l’acidité et l’alcalinité des sols, ce qui permettrait de réduire, voire d’éliminer, une toxicité qui s’avère un des problèmes majeurs des sols dans les zones tropicales et les zones arides. De plus, une activité biologique plus importante dans le sol protégerait les plantes contre les ravageurs et les maladies. Chacune de ces améliorations implique une plus grande productivité et par conséquent une plus grande réserve de matière organique dans le sol, ce qui permettrait, au fil des années, de fixer des objectifs d’incorporation de MOS plus ambitieux. Cela permettrait également de produire plus de nourriture.

L’agriculture biologique : une solution pour préserver le climat

Depuis plus de cinquante ans, le Rodale Institute en Pennsylvanie, aux États-Unis, mène des recherches sur l’agriculture biologique. Trente ans de données de cet institut concernant le carbone du sol montrent de façon indéniable qu’une gestion mondiale améliorée des terres, incluant des pratiques agricoles biologiques régénératrices, constitue la stratégie la plus efficace pour limiter les émissions de CO2. La page ci-dessous contient quelques-unes des remarquables conclusions de l’Institut. [25]

« Durant les années 1990, les résultats des Essais d’utilisation du compost (CUT)- une étude menée pendant 10 ans pour comparer l’utilisation des composts, fumiers et engrais chimiques synthétiques- par le Rodale Institute montrent que l’usage de fumier composté, combiné à des rotations de cultures dans des systèmes biologiques, peut permettre de séquestrer jusqu’à 2 000 livres de carbone par acre par an. En revanche, les champs soumis à des labours standard et utilisant des engrais chimiques avaient perdu presque 300 livres de carbone par acre par an. Le stockage – ou séquestration – de jusqu’à 2 000 livres de carbone par acre par an signifie que plus de 7 000 livres de dioxyde de carbone sont pris dans l’air pour être piégés dans le sol des champs.

En 2006, les émissions américaines de dioxyde de carbone émanant des énergies fossiles étaient estimées à presque 6,5 milliards de tonnes. Si un taux de séquestration de 7 000 livres de CO2 par acre était atteint sur les 434 millions d’acres de terres cultivées aux États-Unis, cela permettrait de séquestrer près de 1,6 milliard de tonnes de dioxyde de carbone, compensant quasiment un quart des émissions américaines provenant des énergies fossiles.

La séquestration du carbone agricole pourrait atténuer de façon substantielle les effets du réchauffement planétaire. Si l’on utilise des pratiques régénatrices respectant les principes biologiques, ce résultat extraordinaire peut être obtenu sans réduire ni les rendements ni les bénéfices des paysans. Même si le climat et le type de sol affectent la capacité de séquestration, les multiples efforts de recherche du Rodale Institute font la preuve que l’agriculture biologique, appliquée sur les 1,4 milliards d’hectares cultivés de la planète, pourrait séquestrer près de 40 % des émissions de CO2 actuelles.  »

25: Tiré de Tim J. LaSalle and Paul Hepperly, “Regenerative Organic Farming: A Solution to Global Warming” Rodale Institute, 2008  

Même cet objectif initial très modeste pourrait avoir une portée considérable : Comme le montre le tableau 2, le processus démarrerait avec une incorporation annuelle de 1,5 tonne de matière organique durant les dix premières années, ce qui signifie que 3 750 millions de tonnes de CO2 seraient capturées chaque année. Ce chiffre correspond à environ 9 % du total des émissions d’origine humaine.16 Deux autres formes de réduction de gaz à effet de serre (GES) seraient obtenues simultanément : Premièrement, des substances nutritives équivalant au moins à la production mondiale d’engrais actuelle seraient capturées dans les sols agricoles du monde.17 L’élimination de la production et de l’utilisation des engrais chimiques telles qu’on les connaît actuellement pourraient encore réduire les émissions de GES en diminuant à la fois les émissions de protoxyde d’azote (soit à peu près 8 % de toutes les émissions de GES et de loin la contribution la plus importante de l’agriculture à l’effet de serre, après la déforestation) et la production et le transport d’engrais qui sont actuellement responsables de plus de 1 % des émissions de GES dans le monde.18 Deuxièmement, si les déchets organiques étaient réincorporés dans les sols agricoles, le méthane et les émissions de CO2 provenant des décharges et des eaux usées (équivalent à 3,6 % du total des émissions actuellement)19 pourraient être réduits de façon significative. En résumé, même un début aussi modeste aurait la capacité de réduire les émissions mondiales de GES d’environ 20 % par an.

Il est aussi à noter que nous n’avons parlé ici que des dix premières années. Le tableau 2 indique que, si nous décidions d’ augmenter progressivement le taux de réincorporation de matière organique dans nos sols agricoles, nous pourrions, en 50 ans, accroître la proportion de matière organique dans le sol de 2 %. C’est à peu près le temps qu’il a fallu à la nature pour perdre cette quantité de matière. Du même coup, nous aurions capturé 450 milliards de tonnes de CO2, soit plus des deux tiers du CO2 en excès actuellement dans l’atmosphère !

Formation de la matière organique: le rôle des champignons

Les chercheurs sont en train d’approfondir la compréhension des mécanismes de séquestration du carbone. L’une des découvertes les plus importantes est qu’il existe un degré de corrélation élevé entre l’augmentation des taux de carbone dans le sol et la quantité de mycorhizes. Ces champignons ralentissent la décomposition de la matière organique. Partant de l’étude Our Farming Systems Trial du Rodale Institute, des études collaboratives menées par le Service de recherche agricole (ARS) du ministère de l’Agriculture américain, sous la houlette du Dr. David Douds, montrent que la structure support des mycorhizes est plus développée et plus diversifiée dans des systèmes qui respectent les principes biologiques que dans des sols qui sont dépendants des engrais synthétiques et des pesticides. Le rôle de ces champignons est de conserver la matière organique en formant des agrégats avec l’argile et les minéraux. Dans les agrégats, le carbone résiste mieux à la dégradation que quand il est sous forme libre et il a de ce fait plus de chance d’être conservé. Les conclusions de ces études indiquent que les mycorhizes produisent une puissante substance collante, la glomaline, qui stimule l’agrégation des particules de sol. La capacité de rétention du carbone du sol se trouve ainsi augmentée.

Tiré de : Tim J. LaSalle and Paul Hepperly, 'Regenerative Organic Farming: A Solution to Global Warming', Rodale Institute, 2008

C’est faisable, mais avec des politiques adéquates

La crise climatique nécessite une réponse politique qui entraînerait de nombreux changements sociaux et économiques. Bien que la récupération de MOS soit une manière viable et profitable de refroidir la planète, le changement climatique continuera à empirer, à moins que nous n’acceptions des changements fondamentaux dans nos habitudes de production et de consommation. Le processus consistant à réintroduire de la matière organique dans le sol ne sera pas applicable si les tendances actuelles de concentration des terres et d’homogénéisation du système alimentaire se poursuivent. L’objectif colossal de rendre au sol plus de 7 milliards de tonnes de matière organique chaque année ne pourra être atteint que si des millions de paysans et de communautés rurales s’efforcent de le réaliser en même temps. Pour ce faire, il est absolument essentiel de mettre en place des réformes agraires qui donneraient aux petits agriculteurs – c’est-à-dire la majorité des paysans du monde – l’accès à la terre et leur permettraient, tant d’un point de vue biologique qu’économique, de mettre en place les rotations de cultures nécessaires, des jachères couvertes et des pâturages. Cette nouvelle politique nécessite également de démanteler toutes ces politiques anti-paysans actuelles qui forcent les paysans à quitter la terre, telles les lois qui encouragent la monopolisation et la privatisation des semences et les réglementations qui protègent les grandes entreprises mais tuent les systèmes alimentaires traditionnels. Il faut faire marche arrière et mettre fin à l’hyperconcentration de la production animale - avec ses montagnes de déchets et ses lacs de purin, qui rejettent dans l’air des millions de tonnes de méthane et de protoxyde d’azote - et la remplacer par un système d’élevage décentralisé s’intégrant harmonieusement dans la production agricole. Comme nous le montrons dans d’autres articles de ce numéro de Seedling, le système alimentaire international actuel, l’un des facteurs clés du changement climatique, a besoin d’être entièrement bouleversé. Si nous y parvenons, la crise climatique a peut-être un remède : le sol.

Encadré: Des petites exploitations paysannes durables pour refroidir la Terre

(extraits de la déclaration de Via Campesina sur le changement climatique1)

Nos modes de production et de consommation et le fonctionnement du commerce ont provoqué une destruction environnementale gigantesque, dont le réchauffement climatique. Nos écosystèmes planétaires se trouvent mis en danger et les communautés humaines entraînées dans de véritables désastres. Le réchauffement reflète l’échec d’un modèle de développement fondé sur la consommation d’énergies fossiles, la surproduction et la libéralisation du commerce.

Pour Via Campesina, les solutions à la crise actuelle émergeront de groupes sociaux qui s’organisent pour développer des modes de production, de commerce et de consommation fondés sur la justice, la solidarité et sur des communautés saines. Aucun “truc” technologique ne sera capable de résoudre le désastre environnemental et social mondial auquel nous assistons. Une agriculture à petite échelle et durable exige beaucoup de main d’œuvre mais peu de carburant : elle peut contribuer à refroidir la planète.

Dans le monde entier, nous pratiquons et défendons l’agriculture familiale durable et nous réclamons la souveraineté alimentaire. La souveraineté alimentaire est le droit des peuples à une nourriture saine, adaptée à leur culture et produite par des méthodes écologiquement acceptables et durables, et leur droit à définir leur propre politique alimentaire et agricole. Elle place les aspirations et les besoins de ceux qui produisent, distribuent et consomment la nourriture au cœur des systèmes et des politiques alimentaires, plutôt que les exigences des marchés et des multinationales. La souveraineté alimentaire donne priorité aux économies et aux marchés locaux et nationaux et autonomise l’agriculture paysanne et familiale, la pêche artisanale, l’organisation pastoraliste de l’élevage et une production, une distribution et une consommation alimentaires respectant les principes de durabilité environnementale, sociale et économique.

De toute urgence, nous exigeons des décideurs au niveau local, national aussi bien qu’international:

  • le complet démantèlement des entreprises agroalimentaires. En effet, elles ne font que voler la terre des petits producteurs, produire une nourriture poubelle et provoquer des désastres écologiques ;

  • le remplacement de l’agriculture industrialisée et de la production animale par une agriculture à petite échelle que soutiendraient de véritables programmes de réformes agraires ;

  • la mise en oeuvre de politique énergétiques sensées et durables, qui impliquent une moindre consommation d’énergie, la production de solaire et de biogaz dans les fermes, au lieu de promouvoir la production des agrocarburants, comme c’est le cas actuellement ;

  • la mise en place de politiques agricoles et commerciales au niveau local, national comme international, destinées à soutenir l’agriculture durable et la consommation de production locale. Les subventions qui provoquent le dumping de nourriture à bas prix sur les marchés doivent être supprimées.

1 http://www.viacampesina.org/main_en/index.php?option=com_content&task=view&id=457&Itemid=37


Références

1 C.C. Mitchell and J.W. Everest, “Soil testing and plant analysis”, Southern Regional Fact Sheet, Department of Agronomy & Soils, Auburn University, http://www.clemson.edu/agsrvlb/sera6/SERA6-ORGANIC_doc.pdf

2 Y.G. Puzachenko et al., “Assessment of the Reserves of Organic Matter in the World’s Soils: Methodology and Results”, Eurasian Soil Science, Vol. 39, No. 12, 2006, pp. 1284–96, http://www.springerlink.com/content/87u0214xr8720v45/, Rothamsted Research, the leading UK research centre, calculates 2–3 times as much carbon in soils as in the atmosphere, http://www.rothamsted.ac.uk/aen/somnet/intro.html

3 R. Lal and J.M. Kimble, “Soil C Sink in U.S. Cropland”, http://www.cnr.berkeley.edu/csrd/publications/pdf/Soil_C_Sink_in_U.S._Croplan.pdf, P.Bellamy. “UK losses of soil carbon – due to climate change?”, Natural Resources Department, Cranfield University, http://ec.europa.eu/environment/soil/pdf/bellamy.pdf

4 Tim J. LaSalle and Paul Hepperly, “Regenerative Organic Farming: a solution to global warming”, Rodale Institute, 2008, http://www.rodaleinstitute.org/files/Rodale_Research_Paper-07_30_08.pdf

5 I. Gasparri, R. Grau, E. Manghi. “Carbon Pools and Emissions from Deforestation in Extra-Tropical Forests of Northern Argentina Between 1900 and 2005”, abstract available at http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=20955915, J. Galantini. “Materia Orgánica y Nutrientes en Suelos del Sur Bonaerense. Relación con la textura y los sistemas de producción” http://www.fertilizando.com/ articulos/Materia%20Organica%20y%20Nutrientes%20en%20 Suelos%20del%20Sur%20Bonaerense.asp

6 Carlos C. Cerri, “Emissions due to land use changes in Brazil”, EU Conference on Soil and Climate Change, 12 June 2008, http://ec.europa.eu/environment/soil/pdf/cerri.pdf

7 C. S. Dominy, R. J. Haynes, R. van Antwerpen, “Loss of soil organic matter and related soil properties under long-term sugarcane production on two contrasting soils”, Biology and Fertility of Soils, Vol. 36, No. 5, November 2002, pp. 350–56, abstract available at http://www.springerlink.com/content/jyn1e6lv8qjm5tpk/

8 E. Noailles and A. de Veiga, “Pérdida de Fertilidad de un Suelo de Uso Agrícola”, Instituto de Suelos, Argentina, abstract available at http://www.inta.gov.ar/ suelos/info/documentos/informes/perdida_fertilidad.htm

9 K. Paustian, J. Six, E.T. Elliott and H.W. Hunt, “Management options for reducing CO2 emissions from agricultural soils”, Biogeochemistry, Vol. 48, No. 1, January 2000, pp. 147–63, abstract available at http://www.springerlink.com/index/MV0287422128426T.pdf

10 See Carbon Dioxide Information Analysis Center, http://cdiac.ornl.gov/pns/graphics/c_cycle.htm

11 Calculations based on concentration changes over time.

12 Information from FAOSTAT, http://faostat.fao.org/site/377/default.aspx#ancor

13 Ibid.

14 Calculations by GRAIN based on world production of annual crops. Figures obtained using data provided by J.B. Holm-Nielsen (http://www.dgs.de/uploads/media/18_Jens_Bo_Holm-Nielsen_AUE.pdf ) and the Oak Ridge National Laboratory of the US Department of Energy (http://bioenergy.ornl.gov/papers/misc/energy_conv.html)

at least double the amount of annual crop residues. The same figures can be arrived at using data provided by the University of Michigan at http://www.globalchange.umich.edu/globalchange1/current/lectures/kling/energyflow/energyflow.html

15 Calculations based on figures provided by K.A. Baumert, T. Herzog and J. Pershing, “Navigating the Numbers: Greenhouse Gas Data and International Climate Policy”, World Resources Institute, http://www.wri.org/publication/navigating-the-numbers

16 Calculations based on figures provided by the Greenhouse Gas Bulletin No. 4, http://www.wmo.int/pages/prog/arep/gaw/ghg/GHGbulletin.html

17 Calculations based on the following contents of nutrients in organic matter and efficiency of recovery: nitrogen: 1.2–1.8%, 70% efficiency; phosphorus: 0.5–1.5%, 90% efficiency; potassium: 1.0–2.5%, 90% efficiency.

18 See “Navigating the Numbers: Greenhouse Gas Data and International Climate Policy, World Resources Institute, http://www.wri.org/publication/navigating-the-numbers.

19 Ibid.

20 See website of the International Fertiliser Industry Association, http://www.fertilizer.org/ifa/Home-Page/STATISTICS

21 Data obtained by GRAIN based on statistics provided by the International Fertiliser Industry Association,(http://www.fertiliser.org/ifa/Home-Page/STATISTICS) and FAO,(http://faostat.fao.org/default.aspx)

22 P. Forster et al., “Changes in Atmospheric Constituents and Radiative Forcing”, in S. Solomon et al. (eds), Climate Change 2007: The Physical Science Basis, Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, London and New York, Cambridge University Press, 2007, p. 212.

23 Data from the fertiliser Industry Association website, http://www.fertilizer.org/ifa/Home-Page/STATISTICS

24 Data obtained by GRAIN based on statistics provided by the International Fertiliser Industry Association,(http://www.fertiliser.org/ifa/Home-Page/STATISTICS) and FAO,(http://faostat.fao.org/default.aspx)

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