Changement climatique et stockage du carbone : valoriser la fonction puits de carbone des cultures

Les productions végétales utilisent l’énergie solaire pour capter le CO₂ disponible dans l’air et fabriquer de la biomasse grâce à la photosynthèse. Ainsi un hectare de blé ou de maïs capte 4 à 8 fois plus de CO₂ qu’il n’en est émis pour le produire.

À la récolte, ce processus a permis de fabriquer 15 à 20 tonnes de biomasse à l’hectare (50 % sous forme de grains, 50 % sous forme de paille et de racines).

Après la récolte, les pailles qui sont incorporées dans le sol se décomposent en humus, gage de fertilité des sols et réservoir de carbone.

À titre d’exemple, 7,5 à 10 tonnes de paille et racines produisent 1,1 à 1,5 tonne d’humus stable dans le sol. Cela représente un stock de 450 à 600 kg de carbone, soit 1 650 à 2 200 kg eq CO₂ par hectare. On parle ainsi de « puits de carbone ».

Plus la biomasse produite est importante et les résidus restitués au sol, plus ce phénomène est valorisé. Mais contrairement aux idées reçues, le non travail du sol, en tant que tel, n’a que peu d’effet sur le stockage du carbone dans les sols par rapport au labour.

Figure 1 : Captation de carbone selon la restitution de résidus et le type de travail du sol

L’augmentation des rendements en agriculture accroît la séquestration du carbone dans les sols

Sous l’effet du progrès génétique et des pratiques culturales, la production de biomasse végétale a augmenté ces dernières années. Cela a permis d’augmenter la restitution de paille dans le sol et ainsi la quantité de carbone stocké.

Pour le maïs par exemple, en 10 ans, c’est une tonne de grain supplémentaire produite par hectare et une tonne de résidus restitués en plus. Cela correspond à 220 kg eq CO₂ captés par hectare !

Une culture intermédiaire permet de stocker en moyenne 240 kg de carbone par hectare chaque année

Les cultures intermédiaires capturent également du carbone, produisent de la biomasse et protègent les sols de l’érosion.

Toute la biomasse qu’elles produisent contribue à réalimenter le stock d’humus du sol : cela correspond en moyenne à 240 kg de carbone par hectare et par an.

La simplification du travail du sol est alors intéressante si elle permet une implantation rapide et précoce de ces cultures et d’en accroître le rendement.

Les prairies alimentent le stock à hauteur de 700 kg C/ha par an

En systèmes d’élevage, c’est la fonction de stockage de carbone sous prairie qui joue le rôle-clé. Le stockage annuel est estimé à plus de 700kg C/ha, permettant une compensation carbone de l’ordre de 30 %.

Figure 2 : Stockage de carbone selon le type de prairies

Source : Klumpp K., 2015

Une solution contre le changement climatique

Les grandes cultures fixent annuellement en France, sur 14 millions d’hectares, environ 250 millions de tonnes d’équivalent CO₂, ce qui est évidemment considérable et représente de l’ordre de 10 fois les quantités émises pour les produire. La capacité de stockage dans les sols d’une partie de ce carbone absorbé est évidemment stratégique, même si la contribution de ces cultures à l’atténuation des GES ne s’arrête pas là.

Une part croissante de la production permet également d’élaborer des produits biosourcés, substituables aux produits d’origine pétrolière.

Par cette fonction de puits de carbone, les grandes cultures contribuent aux objectifs de l’initiative 4p1000 lancée par le ministère de l’Agriculture.

ARVALIS - Institut du végétal en collaboration avec l’IDELE, l’ITB et Terres Inovia