Culture du Carbone* : Pour le Renforcement des Sols et la Stabilisation du Climat

Extrait de Carbon Farming: Stabilizing the Climate with Perennial Crops and Regenerative Agricultural Practices

Figure 1** : Les pratiques de culture de carbone présenté à la coopérative des agriculteurs et le centre d’agro-écologie  de Las Cañadas à Veracruz, au Mexique. Cette photo aérienne montre l’amélioration des cultures annuelles (organique, la rotation des cultures, cultures de couverture), l’intégration annuelles et vivaces (culture intercalaire, haies contours), la pratique de l’élevage (intégration élevage, pâturage géré, banques de fourrage, haies vives) et le système de culture de plante vivace (arboriculture, agroforesterie multi étagée, parcelles de bois taillis).

Le changement climatique aura un énorme impact sur les populations les plus pauvres du monde. Les rendements des cultures ont déjà baissé dans les tropiques et devraient encore baisser de 15 à 30 % en 2080 en Afrique, en Asie du Sud et Amérique Centrale (Hoffman 2013). Certains pays pourraient atteindre une perte de 50 % de la productivité agricole. En réalité, dans certaines régions, l’agriculture deviendra probablement impossible (Hoffman 2013). Les pays les plus pauvres et la plupart des pays à haut niveau d’insécurité alimentaire affrontent les pires impacts du changement climatique au niveau de leurs systèmes de production (Oxfam 2009). « Suffering the Science » d’Oxfam International rapporte que 26 millions de personnes sont déjà déplacées de leurs foyers en raison des changements climatiques, et l’Organisation mondiale de la santé estime que 150 000 vies sont perdues chaque année en raison du changement climatique (Oxfam 2009).

Le changement climatique se produit parce que trop de dioxyde de carbone est rejeté dans l’atmosphère, et cela est dû à l’incendie de combustibles fossiles, le déboisement et la dégradation des terres agricoles. Pour rendre notre climat stable à nouveau, nous devons réduire drastiquement les émissions de dioxyde de carbone et autres gaz à effet de serre, tout en réduisant également l’excès de carbone dans l’atmosphère et le stocker en toute sécurité. Beaucoup de pratiques agricoles peuvent faire cela. En effet, si ces techniques étaient largement utilisés, elles pourraient débarrasser et stocker suffisamment de carbone pour ramener le taux de carbone atmosphérique à 350 parties par million (ppm) de dioxyde de carbone, considéré par les scientifiques comme une quantité de carbone sans danger (Lal 2014). Toutefois, ces techniques ne seront réussies que si les émissions sont considérablement réduites.

La séquestration du carbone est l’acte de déplacer l’excès de dioxyde de carbone de l’atmosphère vers des stockages de longue durée de vie. Dans l’agriculture, cela signifie stocker dans le sol et les plantes vivaces comme les arbres (Nair et al. 2010). La culture du carbone est un terme qui décrit ces pratiques de séquestration de carbone (Fig. 1).

Voici comment cela fonctionne. Lors de la photosynthèse, les plantes prennent le dioxyde de carbone de l’atmosphère et le transforment en hydrates de carbone à l’intérieur de leurs cellules. Une partie de ce carbone reste dans la biomasse de la plante, comme les troncs, les racines et les branches des arbres. Environ 50 % du poids sec des plantes est composé de carbone (Nair 2011). Le carbone peut être conservé pendant des décennies ou même des siècles dans les plantes vivaces comme les arbres de fruits et de noix.

Le carbone de la photosynthèse fait également son chemin dans le sol. De manière notable, en moins d’une heure de photosynthèse, 10 à 40 % de ces glucides sont exsudés par les racines dans le sol pour nourrir les organismes du sol (Kumar et al 2006). Au fil du temps, plus de carbone devient une partie du sol lors de la décomposition des feuilles, des racines et des autres parties de la plante (Kumar et al 2006). Quand cette substance se décompose, une partie du carbone devient du dioxyde de carbone et retourne dans l’atmosphère, mais une grande partie se transforme en matière organique. La matière organique du sol contient 58 % de carbone (poids sec) et représente une autre opportunité de séquestration à long terme (USDA NRCS). Si le sol n’est pas cultivé, le carbone peut être tenu en matière organique pendant au moins un siècle (USDA NRCS). 

La matière organique du sol agit plus que le simple fait de séquestrer le carbone. Elle peut améliorer les rendements des cultures, modérer les sols acides ou alcalins, prévenir les maladies des plantes et améliorer la capacité de rétention d’eau du sol (Lal 2014). En effet, Courtney White écrit dans Grass, Soil and Hope: A Journey Through Carbon Country, « vous ne pouvez pas augmenter le carbone dans le sol avec une pratique qui dégrade la terre » (White 2013). Ce qui est bon pour le climat est aussi bon pour l’agriculteur.

On estime qu’entre un tiers et trois quarts des terres agricoles du monde se dégradent, ce qui signifie qu’une grande partie du carbone du sol a disparu et les rendements sont réduits (FAO). La plupart des sols agricoles ont perdu 30 à 40 tonnes*** de carbone par hectare, ce qui correspond à 25 à 75 % de ce qui existait avant que la terre n’ait été déboisée et cultivée (Lal 2014). Le taux et la quantité de perte de carbone varient considérablement selon l’écosystème original, le type de sol et les pratiques agricoles. Par exemple, le sol perd 30 à 50 % de son carbone organique après 50 ans de culture dans les climats tempérés, mais cette perte prend seulement 10 années de culture dans les régions tropicales (Lal 2014). Le taux de perte est bien pire dans les sols facilement érodés ou dégradés (Lal 2014). Les techniques de culture du carbone peuvent aider à restaurer ces terres au niveau de la productivité tout en luttant contre le changement climatique. Comme nous allons le voir, la réalité du changement climatique peut également conduire à des opportunités de financement pour ramener ces terres à la santé.

Les techniques de culture du carbone se répartissent en cinq grands groupes : l’amélioration des systèmes de cultures annuelles ; l’intégration des plantes annuelles avec des plantes vivaces ; les systèmes d’élevage ; les systèmes entièrement vivaces ; et d’autres techniques. La plupart de ces systèmes ont été promus par ECHO depuis des décennies, et chacun a ses avantages et inconvénients. Par exemple, les systèmes qui produisent des aliments que nous connaissons et aimons (comme les céréales et la viande) séquestrent moins de carbone, et certains provoquent des émissions de méthane. Des systèmes pérennes séquestrent de grandes quantités de carbone, mais peuvent nécessiter un changement important dans l’alimentation. Chaque grand groupe de techniques de culture du carbone est décrit ci-dessous. 

Amélioration des Systèmes de Cultures Annuelles

Figure 2 : Agriculteur cambodgien Sin Chhukrath récolte du riz produit par le SRI. Image : Oxfam International.

L’amélioration des systèmes de cultures annuelles comprend les pratiques suivantes : rotation des cultures, engrais verts et des cultures de couverture ; paillage, mise en jachère nue et réduction du travail du sol ; le système de riziculture intensive (Fig. 2) et de la gestion améliorée de la rizière ; la gestion des éléments nutritifs ; et le mode de production biologique. Ceux-ci peuvent séquestrer des quantités certes faibles, mais significatives de carbone, en général 2 tonnes par hectare et par année ou moins (Seeberg-Elverfeldt et Tapio-Bistrom 2012). Le système d’agriculture biologique varie de 0,7 à 2,3 t/ha/an (Seebert-Elverfeldt et Tapio-Bistrom 2012 ; Hepperly et al. 2009). On estime que l’agriculture de conservation séquestre 0,1 à 1 t/ha/an (Lal 2014). Améliorer les systèmes de culture annuels présente de nombreux avantages : ils permettent de maintenir les cultures que nous connaissons et aimons ; ils ne nécessitent pas de gros changements dans la production, la récolte ou dans les machines ; et ils peuvent être implémentés à grande échelle sur les vastes terres de culture annuelle du monde. 

Intégration des Plantes Annuelles avec des Plantes Vivaces (Pérennes)

Figure 3 : Agricultura siempre verde: Faidherbia con cultivos anuales detrás, Zambia. Image : World Agroforestry Center. 

Le système d’intégration des plantes annuelles et vivaces combine des systèmes de culture annuels avec un ou plusieurs éléments du système des plantes vivaces, comme dans de nombreux systèmes d’agroforesterie et de vétiver. Les plantes vivaces peuvent être intercalées avec des annuelles, mais elles peuvent également être aléatoirement dispersées, produire des feuilles à différentes saisons, ou être plantées dans des lignes ou bandes. Cette catégorie de culture du carbone inclut les brise-vent et les haies vives ; les cultures intercalaires de bande et la culture intercalaire en ligne ; la technologie de terre agricole en pente et des haies de contours ; les zones tampons riveraines ; FMNR ; l’agriculture à feuilles persistantes avec Faidherbia albida (Fig. 3) ; les rotations de culture itinérante longue ; et des jachères améliorées.

La séquestration du carbone par le système d’intégration des plantes vivaces et annuelles est généralement faible, mais supérieure à celle de la seule amélioration annuelle. Les taux annuels de séquestration ont été trouvés comme suit : 2-4 t/ha/an pour Farmer Managed Natural Regeneration (FMNR) (Garrity et al. 2010), 2-4 t/ha/an pour Faidherbia agriculture toujours verte (Garrity et al. 2010), 0,3-4,6 t/ha/an pour les cultures intercalaires par le peuplier (Seebert-Elverfeldt et Tapio-Bistrom 2012) et 2,5-3,4 t/ha/an pour cultures intercalaires (Udawatta et Jose 2011). Les systèmes qui intègrent des annuelles et des vivaces allient la consommation des cultures annuelles auxquelles les gens sont familiers, à la supplémentation par des cultures arboricoles.

Systèmes d’Elevage

Figure 4 : Superficie en Silvopastoralisme avec du bétail sous les arbres dans la restauration du système traditionnel, Tanzanie. Image : World Agroforestry Centre.

Le système d’élevage respectueux du carbone jumelle généralement les pâturages de plantes vivaces avec le bétail et offre son meilleur impact climatique lorsque les plantes ligneuses y sont incorporées. La séquestration du carbone à travers les systèmes de pâturages gérés varie et est contré par l’impact des émissions de méthane du bétail ruminant (O’Brien et al. 2014). Dans certains exemples de champ de pâturages, l’impact des émissions de méthane peut annuler presque complètement les gains de carbone – mais ceci n’est pas le cas en sylvopastoralisme (présence d’arbres dans les pâturages ; Fig. 4). La gestion des pâtures et celle des pâturages améliorés séquestrent une moyenne mondiale de 2,1 tonnes de carbone par hectare et par an (Tennigkeit and Wilkes 2008). Le sylvopastoralisme séquestre 1-6 t/ha/an (Udawatta et Jose 2011). Une nouvelle pratique remarquable appelée sylvopastoralisme intensif comprend une très forte densité d’arbres et peut séquestrer 8-26 tonnes de carbone par hectare et par an dans les zones tropicales humides, même lorsqu’on comptabilise les effets de méthane (tout en produisant également 2 à 10 fois plus de viande par hectare) (Cuartas et al. 2014). D’autres pratiques d’élevage respectueux du carbone incluent l’intégration de l’élevage avec les cultures ; mise en place de banques de fourrage ; et utilisation des aliments du bétail provenant de plantes vivaces. Le bétail est moins pointilleux que les personnes et est généralement heureux de manger des aliments vivaces et des fourrages. Cela accroit la teneur en carbone des systèmes pérennes possibles sans trop changer l’alimentation humaine ; le bétail ne fait aucune différence même quand s’ils mangent des aliments venant de plantes annuelles ou vivaces.

Les Systèmes Entièrement Vivaces (Pérennes)

Figure 5 : Les systèmes multiétagé comportent différentes couches de végétation. Dans ce cas, les avocats et noix de macadamia sont cultivés au-dessus des bananes, qui fournissent de l’ombre à son tour pour le café. Veracruz, Mexique.

Les systèmes entièrement vivaces ont tendance à avoir le plus d’impact en matière de carbone. Ils peuvent exiger un changement sérieux dans le régime alimentaire, en particulier l’utilisation de cultures pérennes de base. Les cultures et les systèmes de production sont bien développés dans les régions tropicales humides, mais ont besoin de développement pour les régions plus sèches et plus froides. Les cultures pérennes en monocultures peuvent séquestrer de 1 à 20 tonnes par hectare par an selon mon examen de plusieurs études sur les cultures individuelles (Lamade et Bouillet, 2005 ; Geesing, Fernandez et Bingham 2000 ; Schroth et al. 2002 ; Brakas et Aune 2011). Les espèces ligneuses ont tendance à séquestrer plus que les plantes vivaces herbacées. Les systèmes agroforestiers multi étagés comme l’ombre pour le cacao, café (Fig. 5), les jardins tropicaux domestiques et autres multicouches encore appelé « une forêt alimentaire » sont capables de séquestrer 3-40 t/ha/an (Schroth et al. 2002 ; Seebert-Elverfeldt et Tapio-Bistrom 2012). Des versions pérennes de grains de base comme le riz sont en cours d’élaboration. Ceux-ci sont prévus pour séquestrer une quantité beaucoup plus modeste 0,5 t/ha/an, mais qui ne nécessitent pas une évolution difficile des aliments de base (Rumsey 2014).

Il existe des outils supplémentaires pour piéger le carbone dans le paysage. Ceux-ci incluent : la collecte des eaux de pluie, la culture en terrasses, le biochar, avec une restauration des pratiques de gestion des terres traditionnelles autochtones.

Possibilités de Financement

Les membres du réseau d’ÉCHO savent que les agriculteurs font face à de nombreux obstacles lors de l’implémentation des nouvelles cultures et pratiques. En général, il faut plusieurs années pour recouvrer les coûts de transition (McCarthy et al. 2011). Il y a des efforts en cours pour fournir des fonds aux agriculteurs, aux associations d’agriculteurs et groupes qui servent les agriculteurs, pour appuyer une plus grande adoption des pratiques agricoles du carbone (Fig. 6).

Les crédits carbone permettent aux compagnies et individus de contrebalancer leurs émissions de carbone en finançant les efforts d’atténuation comme la plantation d’arbres. Seulement un faible pourcentage de cet argent va à l’agriculture et à la foresterie, bien qu’en 2013 les fonds alloués aux crédits carbone étaient supérieurs à 6 $ milliards (Buchner et al. 2011). Malheureusement, ces fonds sont difficilement accessibles aux petits exploitants et associations de petits exploitants (De Pinto et al. 2012). Beaucoup de pratiques sont actuellement inéligibles à ces financements (Havemann 2011). 

Figure 6 : Les agricultrices dans un village au Sénégal discutent un contrat avec le projet de carbone AROLMOM sous un grand manguier. Image : World Agroforestry Centre.

Des fondations privées, des collectes de fonds en ligne, des groupes d’écologistes, des grandes fondations et les universités qui se privent des combustibles fossiles sont tous candidats pour financer l’adoption généralisée de l’agriculture du carbone. Ce secteur alternatif de financement est devenu très important pour les agriculteurs dans les pays comme les États-Unis et pourrait éventuellement être étendu à l’échelle mondiale (Ü 2013).

Les stratégies axées sur les marchés et les consommateurs sont également en cours. Par exemple, le Sustainable Agriculture Network (SAN) est un organisme international qui certifie des pratiques biologiques et autres pratiques dans les exploitations. SAN a développé un Module de climat pour certifier l’agriculture respectueuse du climat. Plus de 200 000 agriculteurs sur 1 million d’hectares en Amérique Latine et l’Afrique ont reçu la certification (Rainforest Alliance). Bien qu’il n’y ait pas encore un marché pour les produits certifiés carbone (produits issus de la séquestration du carbone), et que le Module Climatique ressemble plus à la réduction des émissions de carbone qu’à la séquestration du carbone, il s’agit là déjà d’une étape pleine d’espoir. D’excellents prix accordés aux produits issus de la culture du carbone (séquestration), similaires à ceux pratiqués pour les produits issus de la certification biologique, pourraient aider à une large reconversion.

Les politiques nationales peuvent également avoir un impact positif, par le biais de modèles comme le paiement pour services environnementaux (Lal 2014). La nouvelle Politique nationale visionnaire d’agroforesterie de l’Inde, qui prévoit une augmentation de la couverture de forêt nationale de 25 % à 33 % par le biais de l’agroforesterie accrue, est un exemple puissant (Kapsoot 2014).

Si l’aide financière à grande échelle pour l’agriculture du carbone n’est pas encore répandue, elle est très susceptible d’être au cœur des futurs efforts d’atténuation. Le Panel international sur le changement climatique recommande les pratiques de culture du carbone comme une composante importante d’atténuation du changement climatique (GIEC 2014). Le Projet Drawdown est un nouvel effort, dirigé par le célèbre environnementaliste Paul Hawken, pour promouvoir une centaine de solutions climatiques. La totalité du tiers de leurs stratégies sont des stratégies de bio séquestration (carbone agricoles et forestières) (Project Drawdown).

On reconnaît que les efforts d’atténuation climatique qui ont des avantages sociaux et environnementaux additionnels peuvent amplifier l’impact de ces fonds, tout en appelant à une plus grande prise en charge (Lal 2014). On note que la culture du carbone est également une stratégie d’atténuation très rentable (GIEC 2014). Le soutien international pour l’agriculture du carbone peut représenter une nouvelle raison pour le monde pour reconnaître le travail acharné des membres du réseau ÉCHO et des agriculteurs avec qui ils travaillent. Les agents du développement peuvent commencer par la tenue de dossiers sur les pratiques de la culture du carbone déjà mises en œuvre dans les collectivités qu’ils desservent. Ils peuvent également garder un œil attentif sur les financements de l’agriculture du carbone au moment où ces fonds feront surface.

* Nous utiliserons ce terme dans son sens agricole pour désigner les activités agricoles menées pour séquestrer le carbone dans le sol et les plantes vivaces comme les ligneux.

** Ceci et autres images dans cet article sont de source ouverte de Creative Commons.

*** Notez que toutes les tonnes dénommées dans le présent article sont des tonnes métriques.

References

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