Alors que la planète se réchauffe en raison de l'excès de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, une solution pour retirer ce carbone - ou du moins une grande partie de celui-ci - se trouve silencieusement en dessous de nous.

Matière organique du sol - constituée de plantes en décomposition, tissu animal et microbien - c'est ce qui distingue les tissus sains, sol vibrant à partir d'une simple saleté. Constituant environ 3% des sols agricoles productifs, la matière organique du sol est un « puits de carbone » efficace qui peut stocker, dans le sol, les usines de dioxyde de carbone tirent de l'atmosphère. En plus de réduire les émissions de combustibles fossiles, l'utilisation des sols comme de vastes puits de carbone est considérée comme une stratégie clé dans la lutte contre le changement climatique.

L'accumulation efficace et durable de la matière organique du sol nécessite une meilleure compréhension de sa formation, persistance et fonction. Et selon les scientifiques de la Colorado State University, toute la matière organique du sol n'est pas égale.

Un ensemble d'études menées par Francesca Cotrufo, pédologue du CSU, offre une compréhension nouvellement nuancée des différents composants de la matière organique du sol qui peuvent être augmentés grâce à diverses stratégies de gestion. Publication dans Biologie du changement global , Cotrufo et ses co-auteurs Jocelyn Lavallee et Jennifer Soong établissent un cadre pour classer la matière organique du sol en deux grandes catégories qui sont fondamentalement différentes par leur origine et leur composition. Dans une étude connexe en Géosciences de la nature , Cotrufo a mené une étude expérimentale et statistique de ces composants de la matière organique du sol dans les forêts et les prairies européennes.

Ce n'est qu'en reconnaissant la diversité de la matière organique du sol que la science, le gouvernement et l'agriculture vont de l'avant avec la séquestration du carbone pour aider à inverser la tendance du changement climatique tout en améliorant la santé de nos sols, disent les scientifiques.

"En raison de milliers d'années d'utilisation historique des terres et d'agriculture conventionnelle, nous avons contribué à consommer la matière organique du sol et à émettre du carbone du sol dans l'atmosphère, " dit Cotrufo, professeur au Département des sciences du sol et des cultures et scientifique principal au Laboratoire d'écologie des ressources naturelles. "Maintenant, nous avons la possibilité de le remettre."

Deux piscines distinctes

Cette opportunité, Cotrufo et ses collègues disent, vient en pensant à la matière organique du sol comme ayant deux composants principaux.

La première est appelée « matière organique particulaire, " composé de poids léger, des résidus de plantes et de champignons partiellement décomposés qui sont de courte durée et mal protégés.

La seconde est la "matière organique associée aux minéraux, " en grande partie constitué de sous-produits de la décomposition de microbes qui se lient chimiquement aux minéraux du sol. Ce type de matière est plus résistant et capable de persister dans le sol pendant des siècles.

Des éclairages autour de la formation de ces différentes classes de sols issus des travaux antérieurs de Cotrufo publiés en 2013, établissant un « cadre de stabilisation des minéraux à efficacité microbienne » qui a transformé la façon dont les scientifiques comprennent comment la matière organique persiste dans les sols. Cotrufo et ses collègues ont proposé que la décomposition microbienne de la matière végétale puisse agir comme un stabilisateur de la matière organique du sol; on pensait auparavant que la préservation du carbone dans le sol nécessiterait d'arrêter la décomposition.

Cotrufo appelle la matière organique particulaire le « compte de contrôle » des sols. Il se renouvelle continuellement et soutient le cycle des nutriments, mais nécessite des dépôts réguliers pour rester vital. Matière organique associée aux minéraux, alors, est le « compte d'épargne » :il reçoit une plus petite fraction des dépôts mais est intrinsèquement plus stable.

Agriculture conventionnelle, Cotrufo dit, nous a fait épuiser notre compte courant et commencer à vivre de nos économies. Cela se produit parce que les fermes sélectionnent peu de cultures avec une production de racines minimale, récolter une grande partie de la biomasse aérienne, et le maintien d'apports végétaux peu nombreux et chimiquement homogènes dans les sols.

Indices de la nature

En s'inspirant de la nature et en comprenant comment les prairies naturelles et les forêts gèrent leurs comptes d'épargne et de contrôle des sols, des stratégies plus avant-gardistes sont possibles pour que l'agriculture et l'utilisation des terres soient plus durables, dit Cotrufo. Pour régénérer un sol sain capable de capter l'excès de carbone, les deux types de bassins de sol doivent être augmentés, Elle ajoute.

Écrire dans Géosciences de la nature , les chercheurs ont montré que les prairies et les forêts européennes avec des partenariats symbiotiques entre les champignons et les plantes stockent plus de carbone du sol dans la matière organique associée aux minéraux, exigeante en azote. Mais les forêts qui dépendent de la symbiose avec d'autres espèces fongiques stockent plus de carbone dans la matière organique particulaire, qui est plus vulnérable aux perturbations, mais a une plus faible demande en azote et peut accumuler du carbone indéfiniment.

Cotrufo poursuivra ses recherches sur la répartition de la matière organique du sol particulaire et associée aux minéraux, avec des plans pour incorporer des enquêtes foncières américaines dans ses ensembles de données. Cotrufo a également été récemment nommé Nutrien Distinguished Scholar of Agricultural Sciences à la CSU, une bourse d'un an de 12 $, 000 réservé aux professeurs distingués qui ont un impact significatif dans leur domaine.