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Les cultures alimentent le stock de carbone Changement climatique

Valoriser la fonction puits de carbone des cultures

17 novembre 2016

En cette période de conférence sur le climat (Cop22), il est bon de rappeler la particularité unique de la production agricole par rapport à toute autre activité productive : elle capte le carbone atmosphérique via la photosynthèse et se positionne comme un outil de réduction des gaz à effet de serre. Comment ça marche ?


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.

A 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.

A 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 accroît le stockage de 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 le stock de carbone.

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 captent 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 700 kg 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 fonction 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.

4 pour 1000 : compenser les émissions de CO2Les émissions de gaz à effet de serre provenant de l’utilisation de carbone fossile représentent 8,9 milliards de tonnes de carbone par an. Les sols du monde contiennent sous forme de matière organique 2400 milliards de tonnes de carbone. Donc si la quantité de carbone contenue dans les sols augmente de 4 pour 1000 par an (8,9/2400), les émissions de CO2 provenant des énergies fossiles, en grande partie responsable du changement climatique, seront compensées.

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

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2 commentaires 18 novembre 2016 par ROUSSEAU

Le non travail du sol n'est pas différenciant, toutes choses égales par ailleurs. Par contre le système de culture SDCV qui privilégie l'intensification de la production d'interculture est plus stockeur de carbone, car il agit sur 2 leviers: la production de biomasse aérienne et racinaire est supérieure, et l'activité biologique plus intense améliorent la création de MO stable. Par contre, ce système est plus mobilisateur d'azote pour construire cette MO, au moins dans la phase de transition.

18 novembre 2016 par ROUSSEAU

Le non travail du sol n'est pas différenciant, toutes choses égales par ailleurs. Par contre le système de culture SDCV qui privilégie l'intensification de la production d'interculture est plus stockeur de carbone, car il agit sur 2 leviers: la production de biomasse aérienne et racinaire est supérieure, et l'activité biologique plus intense améliorent la création de MO stable. Par contre, ce système est plus mobilisateur d'azote pour construire cette MO, au moins dans la phase de transition.