« 4 pour 1000 », une solution pour stocker le carbone ?

Les sols terrestres stockent environ trois fois plus de carbone que l’atmosphère, soit 2 400 milliards de tonnes de carbone enfouis jusqu’à deux mètres de profondeur ! Ce constat est à l’origine d’une initiative lancée par la France en marge de la COP21 de décembre 2015. Baptisé « 4 pour 1000 » et soutenu par près de 150 signataires (pays, régions, agences internationales, ONG, secteur privé), ce projet a pour ambition d’augmenter de 0,4 % par an (soit 4 pour 1000) la quantité de carbone contenue dans les sols, afin d'interrompre la croissance annuelle de C0_² atmosphérique et donc de limiter le réchauffement climatique. Cette proportion (0,4%) reprend une estimation calculée par des experts au siècle précédent, mais il restait à confirmer sa fiabilité sur le terrain. C’est l’objet d’une étude menée par une équipe internationale, parue le 20 janvier 2017 en ligne dans la revue Geoderma, et qui réunit les résultats obtenus dans 20 pays des cinq continents, choisis pour leurs capacités à évaluer précisément leurs stocks de carbone et cartographier leurs sols.

Un équilibre naturel rompu

Le stockage de carbone dans le sol s'inscrit dans un cycle : les plantes et les arbres, grâce à la photosynthèse, absorbent le CO_² de l’air. En se décomposant – avec les autres matières organiques telles que le fumier et le compost –, ils alimentent la terre en CO_². L’activité des lombrics et des micro-organismes minéralise ensuite la matière organique qui, au fil du temps, rejette du dioxyde de carbone dans l’atmosphère. C’est ce même phénomène de rejet qui se produit lorsque la terre est retournée lors des labours.
Normalement, ces processus s’équilibrent et le carbone peut rester stocké dans le sol pendant des siècles. Mais avec l’augmentation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère, l'accroissement de la quantité de carbone dans les sols devient un objectif prioritaire. 

La gestion des sols au cœur du stockage du CO₂

Pour accroître le stockage du carbone, une option possible est l'amélioration de la gestion des sols. L’étude a ainsi repris les données des essais à long terme conduits sur les pratiques culturales et les stocks de carbone dans chaque pays participant. Elle a ainsi identifié les sites où il est possible d’appliquer des techniques ou des changements de pratiques permettant d’augmenter le stockage. « Globalement, les résultats de l’étude sont positifs, mais ils varient sensiblement selon les régions et les pays. “4 pour mille” s’avère atteignable dans certaines régions de la planète, mais pas partout », estime Dominique Arrouays, ingénieur de recherche responsable d’Infosol à l’Inra, spécialiste de la cartographie des sols et co-auteur de l’étude pour la France. Ainsi, les sols pauvres en carbone se prêtent plus facilement au stockage que ceux « gavés » de carbone. 
Les sols à gros potentiel se situent dans les zones où les teneurs en carbone sont très basses, en particulier en Afrique subsaharienne. Ce sont aussi des régions où la sécurité alimentaire reste mal assurée. En augmentant la matière organique dans les sols, il est non seulement possible d’y séquestrer encore plus de carbone, mais aussi d'en améliorer la fertilité, tout en luttant contre l’érosion. « C’est ce qu’on appelle un principe gagnant/gagnant », souligne Dominique Arrouays.
Ailleurs, d'autres enjeux priment. L'Indonésie, par exemple, doit préserver ses énormes quantités de carbone stockées sous forme de forêts primaires et de tourbières : si elles étaient cultivées, ou pire si elles brûlaient – comme en 2015 dans le nord du pays, à Sumatra – les émissions de carbone relâchées dans l’atmosphère auraient des effets catastrophiques. Éviter de perdre du carbone, c’est aussi l’objectif des régions de l’hémisphère Nord où les pergélisols typiques des régions arctiques  — sols gelés depuis des milliers d’années — en contiennent des quantités massives. Et ce, alors que sous l’effet du réchauffement climatique, ces sols dégèlent et libèrent des gaz à effet de serre.  

Augmenter les entrées et gérer les sorties
Pour atteindre l’objectif des « 4 pour mille », l’équation est simple... du moins en théorie : il faut augmenter les entrées de carbone dans le sol et mieux gérer les sorties.
Pour cela, plusieurs stratégies. La première consiste à ne jamais laisser le sol nu, en laissant un couvert végétal capable de capter le carbone, en particulier au travers des enracinements. D'autres techniques peuvent être mises en œuvre : privilégier les rotations favorisant les cultures intermédiaires, c'est-à-dire les cultures temporaires de plantes à croissance rapide ; enherber les vignes et les vergers ; installer des systèmes d’agro-foresterie afin de stocker du carbone à la fois dans les feuilles des arbres et très en profondeur dans les racines ; augmenter la durée des prairies permanentes ; recycler les déchets, en particulier le compostage des effluents organiques.

Côté rejets, plusieurs mesures permettent d'éviter que le carbone ne se relâche trop vite dans l’atmosphère : bannir le brûlage du sol ; ralentir sa minéralisation — plus le carbone se minéralise, plus il s’échappe dans l’atmosphère, les éléments minéraux étant quant à eux restitués aux végétaux — ; diminuer la fréquence et l’intensité du travail du sol (non-labour, par exemple) ; augmenter la durée de vie des produits carbonés comme le bois, en l’utilisant plutôt pour de la menuiserie que pour des allumettes ; lutter contre l’érosion...

Une solution à court terme

Cependant, avertit Dominique Arrouays, ce système de stockage n’est pas éternel. « L’équilibre actuel est le résultat de pratiques de plusieurs décennies. Si le mode de gestion des sols est modifié, un nouvel état d’équilibre s’instaure, mais cette solution n’est viable que pendant quelques décennies. Elle dépend du climat, de la température, de la pluviométrie... mais quoi qu’il en soit, au-delà d'une soixantaine d'années, il n’y a plus de possibilité de stockage ».
La seconde limite au « 4 pour mille » est la réversibilité : si une pratique « stockante » est interrompue, comme cela arrive fréquemment, la décroissance progresse deux fois plus vite que la croissance. Autrement dit, le dégagement du stock s’effectue deux fois plus rapidement que le captage du C0₂ dans le sol. Bref, au bout de quelques années, même avec une bonne gestion des sols, plus possible d'y stocker du C0₂. Sans compter, ajoute Dominique Arrouays, que « le déstockage devra être géré au plus fin, avec des techniques durables et des objectifs tenables — on ne peut pas transformer toutes les terres cultivables en prairie ! — afin d'éviter des dégagements massifs ».
Pour ce chercheur, donc, la seule solution tenable à long terme n’est pas d'accroître le stockage du carbone, mais de réduire nos émissions de gaz à effet de serre (GES). Cependant, « l’initiative “4 pour mille” est un bon levier qui permet d’atténuer la tendance à l'augmentation du CO₂ atmosphérique. Ce n’est pas une piste miraculeuse à long terme, mais c’est une des solutions à mettre en œuvre si on veut agir tout de suite ».