Stocker le carbone dans les sols sans réduire la qualité de l’air

Lieu : Fondation de Coubertin – Domaine de Coubertin, 78470 Saint-Rémy-lès-Chevreuse

Plusieurs études ont clairement démontré la cascade potentiellement importante d’interactions et de rétroactions entre la biosphère et l’atmosphère impliquant la biogéochimie, la météorologie et la chimie atmosphérique (Arneth et al., 2010, Massad et al. 2019).L’agriculture représente aujourd’hui une part importante et croissante de la biosphère continentale dans de nombreuses régions du monde. À l’échelle mondiale, l’agriculture est responsable de 10 à 12 % des émissions anthropiques totales de gaz à effet de serre (GES) principalement sous forme protoxyde d’azote (N2O) et de méthane (CH4) (Smith et al., 2007 ; Butterbach‐Bahl et al., 2011). Les terres arables jouent également un rôle central dans la pollution atmosphérique. En effet, elles contribuent de manière significative aux émissions d’ammoniac (NH3) (90 % à l’échelle mondiale) (Sommer et al., 2003, Lelieveld et al., 2015) et d’oxydes d’azote (NO) (6 % des émissions mondiales, GIEC, 2007) ainsi que de particules primaires par la récolte et le labour (Faburé et al., 2011).

On sait que certaines de ces émissions affectent la chimie troposphérique. L’ammoniac est un précurseur de PM2,5 atmosphériques (Backes et al., 2016 ; Gu et al., 2014). En outre, l’agriculture est également une source d’autres précurseurs d’aérosols tels que les composés organiques volatils (COV) et les NOx. Les émissions agricoles de NOx, en particulier en milieu rural (Fiore, 2002 ; Steinkamp et al., 2008), peuvent être responsables d’une importante production d’aérosols organiques secondaire (AOS) et d’ozone troposphérique (Hudman et al., 2010) qui est un gaz à effet de serre important. L’augmentation du stock de carbone des sols est vue comme une solution pour stabiliser le climat notamment avec l’initiative 4 pour mille (Lal, 2016, Rumpel et al 2019). C’est dans ce contexte que plusieurs pratiques agricoles sont mises en avant afin d’augmenter le stockage du carbone dans les sols comme moyen de mitiger le changement climatique.

Les pratiques agricoles visant à augmenter le stock du carbone dans le sol (ex. épandage de produits résiduaires organiques (PRO), modalités de traitement de résidus de cultures, implantation de cultures de couverture, etc.) induisent des modifications des propriétés physiques (par exemple albédo de surface, émissivité et rugosité) ou du potentiel d’émission/dépôt chimique et biologique des surfaces terrestres, ce qui entraîne des changements dans l’espace et le temps parfois abrupts, parfois plus progressifs, dans tous les flux de masse et d’énergie entre le sol et l’atmosphère. Il faudrait s’assurer que de telles pratiques agricoles alternatives n’aient pas de conséquences environnementales néfastes (en raison de l’augmentation des rejets d’autres gaz dans l’atmosphère et notamment les COV, l’NH3, les NOx ou le N2O.

Il est aussi important de pouvoir évaluer la capacité des pratiques et des sols à piéger plus de carbone et ceci dans les conditions de climat et de pollution de l’air future qui peuvent avoir un impact non négligeable via le fonctionnement de la biosphère en général et des surfaces agricoles en particulier.

Dans le cadre du projet ADEME Primequal RECAPS (Interactions et REtroactions entre changements Climatiques et pollutions de l’Air: impact des Pratiques agricoles visant à augmenter le stockage du carbone du Sol à l’échelle de la France, 2020‐2025) et de l’institut de Convergence CLAND nous organisons un workshop avec les objectifs suivants: (1) faire un bilan des connaissances sur les impacts de pratiques agricoles sur les émissions de gaz à effet de serre et la séquestration du carbone dans les sols agricoles, (2) faire un bilan des connaissances sur les impacts de pratiques agricoles sur la qualité de l’air (émissions de composés organiques volatils (COV), d’ammoniac (NH3), d’oxydes d’azote (NOx) et d’autres polluants atmosphériques, formation d’aérosols organiques secondaires), et (3) Initier une discussion visant à identifier des scénarios de pratiques agricoles permettant de favoriser tant la séquestration de carbone dans les sols que la qualité de l’air. Les synergies et antagonismes entre pratiques agricoles seront identifiées et prises en compte dans cet échange.