Travailleur dans le champ de maïs. L'utilisation généralisée de pratiques éprouvées de gestion des terres agricoles peut contribuer à ralentir le réchauffement climatique. Crédit :Heather Dang photo, UC Berkeley
Des moyens peu technologiques d'améliorer la qualité des sols dans les fermes et les parcours du monde entier pourraient extraire d'importantes quantités de carbone de l'atmosphère et ralentir le rythme du changement climatique, selon une nouvelle université de Californie, Berkeley, étudier.
Les chercheurs ont découvert que des pratiques de gestion agricole bien établies telles que la plantation de cultures de couverture, optimiser le pâturage et le semis de légumineuses sur les parcours, s'il est institué à l'échelle mondiale, pourrait capturer suffisamment de carbone de l'atmosphère et le stocker dans le sol pour apporter une contribution significative aux objectifs internationaux de réchauffement de la planète.
Leur objectif initial était de déterminer si de telles pratiques pouvaient réduire les températures mondiales d'au moins 0,1 degré Celsius (0,18 degrés Fahrenheit). Il s'agit d'un dixième de l'objectif du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat de limiter l'augmentation moyenne de la température mondiale d'ici 2100 à 1 degré Celsius (1,8 °F), ou 2" degrés Celsius (3,6 °F)" au-dessus des températures d'avant la révolution industrielle.
Combinée à des réductions agressives des émissions de carbone - le meilleur scénario pour limiter le réchauffement dû au changement climatique - l'étude a révélé qu'une meilleure gestion agricole pourrait réduire les températures mondiales de 0,26 degré Celsius - près d'un demi-degré Fahrenheit - d'ici 2100.
"En tant que personne qui travaille depuis longtemps sur la séquestration du carbone, J'ai toujours eu cette question en tête, « La séquestration dans les sols fera-t-elle une différence avec le changement climatique à l'échelle mondiale ? » " a déclaré l'auteur principal de l'étude, Whendee Silver, professeur de sciences de l'environnement, politique et gestion à UC Berkeley. « Nous avons constaté qu'il existe un large éventail de pratiques déployables à grande échelle qui pourraient avoir un impact mondial détectable. Un message important à retenir est que nous savons comment procéder, c'est réalisable."
En jetant du biochar, un additif de sol controversé – essentiellement du charbon de bois – obtenu en brûlant des résidus de culture dans un environnement sans oxygène, ces pratiques pourraient compenser encore plus le réchauffement, potentiellement jusqu'à 0,46 degrés Celsius (0,7ºF).
Les pratiques agricoles telles que la plantation de cultures de couverture pour éviter les champs nus et la réduction du travail du sol peuvent augmenter la quantité de carbone stocké dans le sol. Crédit :photo de Tyler Anthony, UC Berkeley
La mise en garde, Argent a dit, est que cela « n'est réalisable que si vous associez la séquestration à une réduction agressive des émissions ». Si les concentrations de carbone augmentent dans l'atmosphère, alors la séquestration devient moins efficace pour réduire la température. Il faudrait extraire beaucoup plus de carbone pour réaliser les mêmes réductions.
Elle et ses collègues, dont l'auteur principal Allegra Mayer, un étudiant diplômé de l'UC Berkeley, publiera leurs conclusions le 29 août dans la revue en ligne Avancées scientifiques .
Stockage du carbone dans le sol
Le GIEC a établi des objectifs de réduction de carbone pour limiter le réchauffement climatique moyen de 2100 à 2 degrés Celsius ("3,6°F") au-dessus des températures moyennes mondiales avant la révolution industrielle, ou vers 1760. La Terre est déjà à mi-chemin de cette limite, ayant réchauffé 1 degré Celsius depuis 1880.
Silver étudie diverses façons de séquestrer le carbone dans les sols, y compris le compostage, pour éliminer une partie du dioxyde de carbone de l'atmosphère et ralentir le réchauffement de la planète dû à l'effet de serre.
Pour la nouvelle étude, Argent, Mayer et leurs collègues - Zeke Hausfather du groupe Energy and Resources de l'UC Berkeley et Andrew Jones du Lawrence Berkeley National Laboratory - ont utilisé des données mondiales sur les approches de gestion agricole qui sont déjà connues pour augmenter le stockage du carbone dans le sol, ainsi qu'un modèle climatique qui déterminerait les impacts potentiels sur le climat si ces approches étaient largement adoptées.
La capacité des sols agricoles à ralentir le changement climatique dépend de la durée pendant laquelle les sols peuvent continuer à accumuler du carbone (axe vertical). Le potentiel d'augmentation du carbone du sol (par exemple, la séquestration du carbone du sol) avec différentes pratiques d'utilisation des terres est illustré au bas de la figure, ainsi que leur potentiel combiné (solide noir). La ligne pointillée verticale sème le taux potentiel moyen de séquestration du carbone du sol (0,83 Pg C an-1) pour référence. La ligne blanche montre combien de séquestration du carbone dans le sol serait nécessaire pour abaisser les températures mondiales de 0,1 °C. Notez que la quantité de séquestration de carbone dans le sol nécessaire pour ralentir le changement climatique dépend également de la quantité d'émissions de gaz à effet de serre de fond. Crédit :Zeke Hausfather, UC Berkeley
Ils ont initialement calculé combien de carbone devrait être séquestré de l'atmosphère dans les sols pour réduire les températures de 0,1 degré Celsius selon quatre scénarios différents, des émissions de statu quo jusqu'en 2100 à une réduction agressive des émissions de dioxyde de carbone. Pour le scénario de réduction le plus agressif, they calculated that soils would have to sequester about 0.68 petagrams of carbon per year worldwide, or 750 million U.S. tons. That is equivalent to 2.5 petagrams of carbon dioxide. One petagram is 1015 or a million billion grams.
Their meta-analysis of existing studies of land management practices showed that improving soil quality could reach and even exceed this goal, largely from the improvement of degraded agricultural and grazing lands that are in use but producing less than optimally. Improved management tends to increase the biomass of crops, grass and their root systems by capturing carbon dioxide via photosynthesis, which results in more carbon storage in the soil.
"These are very commonly used approaches, though people don't use them to sequester carbon—they are doing it for other reasons. Anytime you increase the organic content of soils, you are generally increasing the fertility, water-holding capacity, sustainability, decreasing erosion and general resilience to climate change, " said Silver, a biogeochemist who holds the Rudy Grah Endowed Chair in Forestry and Sustainability. "Sequestering carbon is a side benefit."
The researchers did not consider newer practices, such as composting, that are not studied as widely, nor did they consider the effect of improving soil on abandoned land, both of which could increase soil carbon sequestration even more. Newer climate models also could simulate how carbon uptake will change as temperatures rise and rainfall patterns change.
"The point of our paper was to look at the temperature effect of implementing existing low-tech technologies already practiced within agriculture, in developing as well as developed countries, " Mayer said. "There could theoretically be an immediate and widespread adoption of many of these practices."
With aggressive emissions targets, improved land management could pull about 1.78 petagrams of carbon from the atmosphere each year, while adding biochar to the mix could raise the yearly sequestration rate to 2.89 petagrams.
"Agriculture is often portrayed as the villain in climate change, " Silver said. "What is exciting is that, not only can agriculture contribute to solving the problem, but it can do so in a way that actually improves agricultural soils."
