La séquestration du carbone dans le sol via l'ajout de matière organique a été largement promue pour l'atténuation du changement climatique. L'amélioration de la matière organique du sol peut améliorer la qualité du sol, c'est à dire., augmenter la rétention des nutriments, amélioration de la structure du sol, l'amélioration de l'activité biotique du sol et l'amélioration des régimes d'humidité et de température du sol. L'ajout de matière organique a également été largement encouragé pour augmenter la capacité de rétention d'eau du sol. Il a été suggéré comme moyen d'amortir les rendements contre les futures conditions météorologiques variables.

Alors que l'effet positif de la MO sur la rétention d'eau du sol est très étudié et largement promu, il n'y a toujours pas de consensus clair sur son effet quantitatif. L'augmentation de la quantité d'eau disponible pour les plantes avec une augmentation de la matière organique est encore incertaine et peut-être surestimée. Pour clarifier cette question, des chercheurs du Sydney Institute of Agriculture de l'Université de Sydney ont mené un examen critique maintenant publié dans le Revue européenne des sciences du sol . Ils ont évalué les données de 60 études publiées et analysé de grandes bases de données sur l'eau du sol (plus de 50, 000 mesures dans le monde) recherchant des relations entre le carbone organique (OC) et la teneur en eau à saturation, capacité de terrain, point de flétrissement et la capacité en eau disponible.

De ce premier bilan complet, les auteurs ont constaté que l'effet de l'ajout de MO au sol n'améliorait que modestement la capacité en eau disponible, avec une valeur moyenne comprise entre 1,5 et 2,0 mm par m avec une augmentation de masse de 1 pour cent du carbone organique. Le sol sablonneux était plus sensible à l'augmentation de la MO, alors que l'effet sur les sols argileux était presque négligeable. L'effet le plus important de l'OC était dans les pores larges, éventuellement de la formation de gros agrégats, et son effet diminue avec une diminution de la taille des pores.

Une augmentation moyenne de 1 pour cent de la masse du carbone organique du sol (ou 10 g C par kg de minéraux du sol) augmente la teneur en eau à saturation, capacité de terrain, point de flétrissement et capacité en eau disponible par trois, 1.6, 0,2 et 1,2 mm d'eau par m de sol. Par rapport aux taux annuels déclarés de séquestration du carbone après l'adoption de systèmes agricoles de conservation, l'effet sur l'eau disponible dans le sol est négligeable. Ainsi, les arguments en faveur de la séquestration du carbone pour augmenter le stockage de l'eau sont discutables.

Les résultats suggèrent également que la perte graduelle de matière organique du sol aurait un effet minime sur le cycle hydrologique. Le réchauffement climatique pourrait entraîner une perte de carbone du sol, mais les effets sur la disponibilité de l'eau du sol pour les plantes et son effet conséquent sur le cycle hydrologique pourraient être moindres qu'on ne le pensait auparavant.

Cependant, les auteurs notent que cette étude ne suggère pas que les exploitations agricoles ne devraient pas augmenter la matière organique du sol. Lorsque la teneur en carbone organique du sol tombe en dessous de 1 pour cent, le sol est en danger, à mesure que les agrégats du sol se déstabilisent et que le cycle des éléments nutritifs du sol est compromis. L'augmentation du carbone dans le sol doit toujours être poursuivie pour améliorer la structure du sol, atténuation du CO2 atmosphérique et cycle des nutriments. Les macropores créés par la matière organique peuvent encore avoir des effets importants en augmentant l'infiltration d'eau et le transport de gaz. En outre, l'ajout de MO peut créer un effet de paillage qui réduit l'évaporation du sol, et augmente ainsi la teneur en eau du sol.