Un agriculteur laboure le sol. La recherche dirigée par Stanford révèle que la réduction du travail du sol et d'autres pratiques de gestion des terres pourraient augmenter suffisamment le stockage de carbone du sol pour compenser les futures émissions de carbone. Crédit :Keith Weller, Département américain de l'Agriculture.
Si vous voulez faire quelque chose contre le réchauffement climatique, regarde sous tes pieds. Bien géré, la capacité du sol à piéger le dioxyde de carbone est potentiellement beaucoup plus grande qu'on ne l'avait estimé auparavant, selon des chercheurs de Stanford qui prétendent que la ressource pourrait compenser "de manière significative" l'augmentation des émissions mondiales. Ils appellent à un renversement des compressions fédérales dans les programmes de recherche connexes pour en savoir plus sur cette ressource précieuse.
L'oeuvre, publié dans deux études qui se chevauchent le 5 octobre dans Revue annuelle d'écologie, Évolution et systématique et Biologie du changement global , souligne la nécessité de davantage de recherches sur la façon dont le sol - s'il est bien géré - pourrait atténuer un climat en évolution rapide.
"La saleté n'est pas excitante pour la plupart des gens, " a déclaré le professeur de sciences du système terrestre Rob Jackson, auteur principal de la Revue annuelle d'écologie, Évolution et systématique article et co-auteur du Biologie du changement global papier. "Mais c'est une solution climatique sans risque avec de grands cobénéfices. Favoriser la santé des sols protège la sécurité alimentaire et renforce la résilience aux sécheresses, inondations et urbanisation."
Humble, encore puissant
Matière organique du sol, tels que la décomposition des résidus végétaux et animaux, stocke plus de carbone que les plantes et l'atmosphère réunis. Malheureusement, le carbone dans le sol a été largement perdu ou dégradé par des changements d'utilisation des terres et des pratiques forestières et agricoles non durables, les feux, les dépôts d'azote et d'autres activités humaines. La plus grande menace à court terme vient du dégel du pergélisol dans le nord de la Terre, qui pourrait libérer des quantités massives de carbone dans l'atmosphère.
Malgré ces risques, il y a aussi une grande promesse, selon Jackson et Jennifer Harden, chercheur invité à la Stanford's School of Earth, Sciences de l'énergie et de l'environnement et auteur principal du Biologie du changement global papier.
Dégradation du pergélisol forestier en Alaska, laissant derrière lui des zones humides émettrices de carbone. Crédit :Jennifer Harden
L'amélioration de la gestion des terres pourrait augmenter suffisamment le stockage de carbone du sol pour compenser les futures émissions de carbone dues au dégel du pergélisol, trouvent les chercheurs. Parmi les approches possibles :travail du sol réduit, application de fourrage et de compost pour le bétail toute l'année. Planter des cultures plus pérennes, au lieu d'annuelles, pourrait stocker plus de carbone et réduire l'érosion en permettant aux racines de s'enfoncer plus profondément dans le sol.
Jackson, Harden et leurs collègues ont également découvert qu'environ 70 pour cent de tout le carbone séquestré dans le mètre supérieur du sol se trouve dans des terres directement affectées par l'agriculture, le pâturage ou la gestion des forêts - un montant qui a surpris les auteurs.
"Je pense que si des paris sur la bière étaient impliqués, nous aurions tous perdu, " Harden a déclaré à propos de ses co-auteurs.
Jackson et ses coauteurs ont trouvé un certain nombre d'autres surprises dans leur analyse. Par exemple, les racines des plantes ont cinq fois plus de chances que les feuilles de se transformer en matière organique du sol pour la même masse de matière. L'étude fournit également l'estimation la plus complète à ce jour du carbone dans les tourbières et le pergélisol - près de la moitié du carbone estimé du sol dans le monde.
« La conservation et la restauration de la matière organique du sol aident les agriculteurs à faire de meilleures récoltes, purifie notre eau et garde l'atmosphère plus propre, " dit Jackson, Michelle et Kevin Douglas Provostial Professor à l'École de la Terre, Sciences de l'énergie et de l'environnement.
Un éleveur de Browns Valley, Californie, applique du compost aux prairies pâturées dans le cadre d'une étude de séquestration du carbone. Crédit :Rebecca Ryals
Surmonter les obstacles
L'étude dirigée par Jackson décrit un stock étonnamment important de carbone potentiellement vulnérable dans la taïga du nord, un écosystème qui se réchauffe plus rapidement que tout autre. Ces stocks de carbone sont comparativement mal cartographiés et compris.
L'étude met en garde contre un autre danger :la surestimation de la répartition de la matière organique dans le sol. Jackson et ses coauteurs calculent qu'il pourrait y avoir 25 à 30 % de moins que ce qui est actuellement estimé en raison des contraintes du substratum rocheux, un facteur auparavant non analysé dans la recherche scientifique publiée.
Alors que les scientifiques sont désormais capables de cartographier et de surveiller à distance les changements environnementaux à la surface de la Terre, ils n'ont toujours pas une bonne compréhension des interactions entre biologiques, processus chimiques et physiques régulant le carbone dans les sols. Ces connaissances sont essentielles pour comprendre et prévoir comment le cycle du carbone réagira aux changements de l'écosystème, augmenter la production alimentaire et préserver les services naturels dont nous dépendons, comme la pollinisation des cultures et le stockage des eaux souterraines.
L'évolution rapide du climat - et ses effets sur les sols - rendent ces avancées scientifiques d'autant plus urgentes.
« Le sol a changé sous nos pieds, " Harden a déclaré. "Nous ne pouvons pas utiliser les cartes des sols faites il y a 80 ans et espérer trouver les mêmes réponses."
Cependant, les pressions financières telles que les coupures fédérales dans la science climatique, combinés au roulement du personnel scientifique et au manque de données systématiques menacent les progrès de la recherche sur le carbone du sol. Jackson, Harden et leurs collègues appellent à un nouvel effort pour recueillir beaucoup plus de données sur le carbone dans le sol et en savoir plus sur le rôle qu'il joue dans la séquestration du carbone. Ils envisagent une ouverture, réseau partagé à l'usage des agriculteurs, les éleveurs et autres gestionnaires de terres ainsi que les décideurs et les organisations qui ont besoin de bonnes données pour éclairer les investissements et la conservation des terres.
"Si nous perdons de l'élan dans la recherche sur le carbone, cela étouffera notre élan pour résoudre les problèmes de durabilité du climat et des terres, ", a déclaré Harden.
