Evolution des pratiques agricoles, stockage du carbone dans les sols et émissions de gaz à effet de serre

Soumis par Isabelle Dubigeon le mar 28/04/2020 - 14:02
Effet à court terme de l'application du lisier de porc et de son digestat sur les propriétés biochimiques des sols et les émissions de composés organiques volatils
Tracteur épandage

Dans les écosystèmes fortement anthropisés tels que les agroécosystèmes, le carbone organique du sol provient, outre des litières déposées à la surface, des apports de matières organiques résiduaires issues des activités industrielles, urbaines et/ou agricoles. Ainsi, en France, nous assistons à un changement d’usage des terres agricoles allant vers un recyclage de ces différents types de déchets, qualifiés de produits résiduaires organiques (PRO), en fertilisants organiques. De plus, au sein des exploitations agricoles il existe un développement exponentiel de la méthanisation pour la production de biogaz à partir de ces PROs, ce processus produisant un résidu appelé digestat, pouvant être lui-même utilisé comme fertilisant organique des sols agricoles.

Cette fertilisation organique permet le recyclage de déchets organiques générés par les activités humaines et est proposée comme alternative aux engrais minéraux qui se raréfient et sont source de pollution. Cependant, il est important de déterminer les impacts environnementaux de ces pratiques culturales et notamment leurs effets sur le stockage du C dans les sols et les émissions de gaz à effet de serre (GES). Ainsi, lors de la dégradation de la matière organique du sol (MOS), en plus du dioxyde de carbone (CO2) et du méthane (CH4), il a récemment été montré que les microorganismes émettent des composés organiques volatiles (COVs) qui constituent une perte supplémentaire de C du sol vers l’atmosphère et jouent un rôle comme précurseurs de GES dans l’atmosphère. Il existe donc un intérêt à étudier les émissions de ces gaz dont les COVs associées à la décomposition microbienne de ces nouvelles sources de matières organiques que sont les PROs et leurs digestats. De plus, alors que la diversité et la quantité de ces gaz carbonés émis du sol vers l’atmosphère dépendent à la fois de la composition de la matière organique qui sera biodégradée et des communautés microbiennes du sol impliquées dans cette biodégradation (Insam and Seewald, 2010), il est important de déterminer dans quelle mesure ces deux composantes du sol sont modifiées par les épandages de PROs et de digestats.

Cette étude s’est intéressée aux effets de la fertilisation organique des sols par du lisier de porc et son digestat de méthanisation sur la matière organique et les communautés microbiennes actives du sol ainsi que les conséquences en termes d’émission de CO2 et de COVs. Pour cela, des chercheurs de trois UMRs de l’OSUR (ECOBIO, Géosciences Rennes et l’Institut de Physique de Rennes) se sont associés afin de mobiliser des compétences interdisciplinaires en biologie des sols, écologie microbienne, géochimie et physique des gaz moléculaires. Ces travaux se sont également appuyés sur la plateforme EcoChim de l’OSUR ainsi que sur le site EFELE du SOERE-PRO piloté par l’UMR SAS, elle-même associée à l’OSUR.

Pour en savoir plus, voir sur le site de l'OSUR

Isabelle Dubigeon
mar 28/04/2020 - 14:06