Comment les petits agriculteurs peuvent-ils contribuer à atténuer les changements  climatiques? Un article dans EDN 148 décrit les principes sur lesquels reposent les stratégies présentées dans cet article de suivi. La clé de toute approche agricole pour faire face aux changements climatiques est le dialogue avec les agriculteurs (Figure 1), dont les connaissances, l'expérience et la participation sont essentielles au succès. Dans nos conversations, nous devons faire la distinction entre l’adaptation et l’atténuation. Les stratégies d’adaptation accroissent la résilience des agriculteurs et réduisent leur vulnérabilité aux pertes. Les stratégies d'atténuation réduisent directement les causes des changements climatiques. Certaines pratiques agricoles sont utiles à la fois pour l'adaptation et pour l'atténuation. Par exemple, la réduction du labour rend un champ moins vulnérable à l'érosion (adaptation) tout en permettant également de séquestrer plus de carbone dans le sol (atténuation). Vous trouverez ci-dessous quelques stratégies qui sont familières à ECHO et qui ont un potentiel d’atténuation en plus de renforcer la résilience (adaptation) des agriculteurs aux changements climatiques. Le contenu ici s'appuie sur un article de EDN 128 sur l'agriculture en carbone par Eric Toensmeier (2015).

Systèmes de culture annuels

L’intégration des engrais verts ou cultures de couverture (EVCC) avec des céréales de base

Les EVCC couvrent et améliorent le sol dans les champs des agriculteurs. Les EVCC sont souvent des légumineuses, qui ont une capacité unique à améliorer la fertilité du sol en prenant l'azote de l'atmosphère et en le transformant en une forme qui peut être utilisée par les plantes. Les légumineuses adaptées aux tropiques comprennent à la fois des espèces annuelles et pérennes (Figure 2). Dans la deuxième édition de son livre Restoring the Soil, Bunch (2019) décrit 117 façons dont les petits exploitants utilisent les EVCC. Le livre comprend un cadre de prise de décision pour faire correspondre les systèmes EVCC à votre contexte local. Le choix des légumineuses comme engrais verts/ cultures de couverture (Personnel de ECHO, 2017) et I'Outil de sélection EVCC interactif de ECHO peuvent également être utiles pour choisir les EVCC adaptés au contexte. Les agriculteurs sont plus susceptibles de cultiver des EVCC qui offrent des avantages en plus de l'amélioration des sols, tels que des grains comestibles, le fourrage et /ou l’élimination des mauvaises herbes.

La quantité de carbone séquestrée dans les sols par les EVCC dépend, en grande partie, de la quantité de matière végétale cultivée et laissée sur le sol. Vous pouvez calculer approximativement la quantité de carbone contenue dans cette biomasse en collectant et en séchant les feuilles, les tiges et les racines d'une petite parcelle de dimensions connues, par exemple 1 mètre carré. Dans l’idéal, le séchage se fera dans une armoire avec de l'air chauffé à environ 60 ° C et mis en circulation avec des ventilateurs; cependant, le séchage à l'air au soleil est suffisant pour un calcul approximatif. Pesez la matière végétale tous les jours ou deux jusqu'à ce que le poids sec soit atteint – le point à partir duquel il n'y a plus de perte de poids. (Couvrez la biomasse ou apportez-la à l'intérieur, au besoin, pour que la pluie ne la batte.) Multipliez le poids sec par 0,5 * pour estimer la masse de carbone dans 1m2 de biomasse. Un ha fait 10 000 m², donc multipliez le résultat par 10 000 pour calculer la masse de carbone par ha. Pour plus de précision, répétez ces étapes à trois ou quatre endroits dans un champ et faites la moyenne des résultats.

Fujisaki et al. (2018) ont constaté que jusqu'à 36% des apports de carbone étaient convertis en carbone organique du sol. Malgré le fait que tout le carbone des plantes ne se transfère pas au sol (certains retournent dans l'atmosphère, comme expliqué dans la partie 1), les EVCC peuvent toujours augmenter la quantité de carbone stockée dans les sols. Sur un sol sablo-limoneux au Bénin, un système composé du maïs et de la fève de velours (Mucuna pruriens) a ajouté 1,3 tonne métrique de carbone du sol par ha chaque année aux 40 premiers centimètres du sol (Barthès et al., 2004).

L’agriculture de conservation

L'agriculture de conservation comprend trois éléments principaux: une couverture constante du sol, une perturbation minimale du sol et la diversité des cultures (Personnel de ECHO, 2016). Le paillis protège le sol contre l'érosion, en préservant le carbone du sol. Le paillis lui-même est constitué de matière végétale vivante ou morte, il ajoute donc du carbone organique au sol. L’absence ou la réduction du labour est nécessaire pour maintenir le paillis de surface. Les méthodes de réduction du labour du sol qui préservent le paillis de surface comprennent le semis des graines dans des trous creusés avec des bâtons ou des houes aiguisés, ou le semis dans des sillons étroits créés à l’aide  des défonceuses.

La plupart des petits agriculteurs ont du mal à maintenir la couverture du sol avec les seuls résidus de cultures de base. Les résidus de récolte peuvent être nécessaires pour l'alimentation du bétail ou comme bois d'allumage pour les feux de cuisson. L'accent mis sur la diversité des cultures dans l'agriculture de conservation peut entraîner une source de végétation pour le paillage, par exemple par la rotation des cultures et les cultures intercalaires. Recherchez des cultures qui maximisent les apports de carbone au-dessus et au-dessous du sol. Les légumineuses comme le lablab (Lablab purpureus) et le pois cajan (Cajanus cajan) produisent une abondance de biomasse aérienne, et leurs racines profondes déposent du carbone dans le sol. En même temps, ils ajoutent de l'azote au sol, ce qui soutient la production de la biomasse végétale.

Le stockage du carbone dans le sol avec l'agriculture de conservation dépend de la façon dont les cultures poussent et, à son tour, de la quantité de biomasse qu'elles renvoient au sol. Des études au Brésil ont montré qu'une combinaison de couvert végétal et de semis direct ajoutait entre 0,4 et 1,7 tonne métrique de carbone par an aux 40 premiers centimètres du sol (Bernoux et al., 2006). Les gains de carbone du sol sont plus susceptibles de se produire lorsque le choix des cultures et les pratiques agricoles prennent en compte les conditions de culture locales et les besoins et contraintes des agriculteurs. Recherchez des moyens efficaces de répondre aux besoins des cultures en matière de fertilité et d'eau. Choisissez des pratiques de labour et d'ensemencement basées sur des outils qui peuvent être fabriqués et entretenus localement, et qui ne sont pas inutilement laborieux. Choisissez les cultures intercalaires ou les cultures de rotation en fonction des semences facilement disponibles.

Le système de riziculture intensive (SRI)

Le riz est un aliment de base majeur, souvent cultivé dans les rizières inondées (Figure 3). L'eau des rizières remplace l'oxygène dans le sol, créant des conditions anaérobies (manque d'oxygène). Les microbes qui produisent le méthane (CH₄) prospèrent dans un tel environnement, c'est pourquoi la riziculture représente au moins 10% des émissions de gaz à effet de serre (GES) agricoles (Project Drawdown, 2020). La méthode du SRI nécessite un arrosage intermittent au lieu d'inondations (Berkelaar et al., 2015), ce qui signifie que moins de CH₄ est produit. En Malaisie, les émissions de CH₄ étaient près de trois fois moins élevées avec les méthodes du SRI qu'avec les inondations conventionnelles (Fazli et Man, 2014). La méthode SRI comprend également des intrants de fertilité organique, qui ajoutent du carbone au sol. Selon Project Drawdown (2020), 4 à 5 millions d'agriculteurs pratiquent le SRI, et le SRI a le potentiel de séquestrer des quantités importantes de carbone (2,79 à 4,26 milliards de tonnes d'équivalents CO₂ entre 2020 et 2050). 

L’agriculture à base d'arbres

L'agroforesterie combine des arbres et l'agriculture. Les arbres et arbustes réduisent les GES en stockant le carbone dans leurs tissus vivants, dans les produits du bois et dans le sol. Lorsque vous cherchez à savoir si vous devriez ou non promouvoir les arbres dans une zone, observez les plantes indigènes. Les arbres y poussent-ils naturellement? Sinon, il n'est probablement pas sage d'y planter des arbres. Les plantes que l’on trouve dans les savanes ouvertes et les prairies stockent efficacement le carbone sous le sol, et elles le font généralement avec moins d'eau et d’éléments nutritifs que les arbres (Veldman et al., 2015). Lorsqu'il est judicieux de planter des arbres, tenez compte des taux de survie des arbres en plus du nombre d'arbres plantés. Les arbres qui fournissent les ressources nécessaires aux agriculteurs et qui sont intégrés dans leurs systèmes de culture ont beaucoup plus de chances de survivre que les arbres plantés au hasard. Vous trouverez ci-dessous plusieurs façons pratiques dont les petits agriculteurs pratiquent l'agroforesterie.

La régénération naturelle assistée (RNA)

La RNA est une approche de reboisement dans laquelle les agriculteurs entretiennent la repousse d'une «forêt souterraine» constituée de souches d'arbres qui avaient été auparavant défrichées à des fins agricoles (Rinaudo, 2010). Les agriculteurs choisissent les souches à entretenir et décident du nombre de tiges qu'ils laisseront repousser sur chaque souche. Ils savent quels arbres profiteront à leurs cultures et ceux qui seront en concurrence avec elles. Les arbres profitent au sol en laissant tomber leurs feuilles (paillis) et en réduisant la température du sol, l'évaporation de l'eau et l'érosion. Ils séquestrent également le carbone; en Éthiopie, entre 2006 et 2018, la RNA a séquestré 181650 tonnes métriques de CO₂ sur 2700 ha de terres (World Vision, 2019). Les résidents de la communauté ont relevé de nombreux avantages, notamment une diminution de l'érosion des sols, une amélioration de la fertilité des sols, une augmentation des précipitations et une meilleure qualité de l'air. 

Les parcelles boisées familiales

On n’arrive pas toujours à faire la distinction entre ceux qui entretiennent et ceux qui sont les bénéficiaires dans les projets de plantation d'arbres à grande échelle. Cela ne pose pas problème avec les petites parcelles boisées familiales consacrées à l'usage domestique (figure 4A). Comme l'expliquent Azor et Blank (2010), une parcelle boisée se compose d'espèces d'arbres de taillis comme Senna siamea et Leucaena spp. Un arbre qui se taille bien produira de nouvelles pousses après avoir été coupé très bas sur la tige principale (tronc). Le taillis permet des récoltes multiples à partir d'un seul arbre au fil du temps. Les arbres séquestrent le plus de carbone lorsqu'ils poussent activement; cela signifie que la repousse qui se produit après le taillis va stocker des quantités importantes de carbone. Les petites parcelles boisées ont fait leurs preuves en Haïti, où le Comité central mennonite les a promus grâce à un effort appelé «ti fore» (pour désigner une «petite forêt» ou micro-forêt en créole).

Les jardins arborés et les forêts vivrières

Les jardins arborés se composent d'arbres fruitiers et d'autres arbres utiles cultivés avec des cultures annuelles (Danforth et Noren, 2011). Les agriculteurs s’occupent des arbres, ainsi que de leurs cultures, de sorte à ce que des animaux n’y paissent ou que le feu ne les dévore. Ce concept a bien fonctionné en Afrique centrale. Les forêts vivrières (figure 4B) sont populaires en Asie du Sud-Est, où des mélanges d'espèces d'arbres comestibles sont cultivés ensemble dans de petites parcelles. Les jardins arborés et les forêts vivrières fonctionnent bien dans les systèmes agricoles à petite échelle. Pour plus d'informations, consultez la section «Fully Perennial Systems» de l'article de Toensmeier sur l'agriculture au carbone publié en 2015 dans EDN 128. 

Les approches sur la protection des terres

La technique agricole pour les terres en pente (SALT)

La technique agricole pour les terres en pente ou SALT (Sloping Agricultural Land Technology), une approche qui intègre des aspects de la conservation des sols et de l'agroforesterie, a été développée pour réduire l'érosion des sols sur les coteaux (MBRLC, 2012). Les grandes cultures sont cultivées en bandes de 3 à 5 m de large entre des rangées doubles de légumineuses et d'arbustes plantés le long des courbes de niveau. Les arbres et arbustes fixateurs d'azote sont disposés comme des haies, la végétation taillée étant utilisée comme paillis pour les cultures entre les haies. Les agriculteurs modifient le système en fonction des types de cultures et d'arbres qu'ils souhaitent faire pousser. Dans une étude menée pendant cinq ans en Inde, sur des terres avec une pente de 2 à 5%, les haies de gliricidia en combinaison avec des bandes d'herbe ont réduit la perte de sol de 35% et ajouté 1,35 t /ha/an de carbone organique au sol à 1 m des haies (Lenka et al., 2012). Bien que ce système ne soit pas tout à fait le même que la SALT, leurs résultats décrivent le potentiel des haies profilées de conserver le sol et stocker le carbone.

Les barrages de sable pour la restauration des bassins versants

Stern et Stern (2011) décrivent un barrage de sable comme «un mur en béton armé construit sur une rivière saisonnière pour retenir l'eau souterraine dans le sable». Les barrages de sable sont une excellente option pour collecter l'eau de pluie dans les zones arides. L'eau stockée dans le sable fournit de l'eau potable. Les barrages de sable augmentent également les eaux souterraines, en particulier lorsque plusieurs barrages sont construits dans un bassin versant. Sur la base d'images satellitaires, Ryan et Elsner (2016) ont constaté que les barrages de sable augmentaient constamment la végétation. Ils ont conclu: «Les barrages de sable peuvent… être une réponse d'adaptation prometteuse aux impacts des futurs changements climatiques sur les zones arides.» Les initiatives de barrage de sable peuvent être accompagnées d'activités agricoles qui séquestrent le carbone (Maddrell, 2018). Les plantations basées sur les contours, par exemple, réduisent l'érosion de chaque côté d'un barrage et ont le potentiel d'augmenter le carbone du sol. Des groupes autochtones au Kenya et ailleurs ont fait un travail considérable dans la promotion et la construction de barrages de sable.

Observations finales

Les agriculteurs sont bien placés pour mettre en œuvre des solutions spécifiques à un site donné face aux changements climatiques. Ici, nous avons mis en évidence quelques systèmes de culture que les agriculteurs peuvent et/ou utilisent pour produire des aliments de manière à réduire les GES. Aucun système ou stratégie ne fonctionne pour – ou n'est acceptable pour – chaque agriculteur. Travaillez avec les agriculteurs pour identifier des approches qui abordent les changements climatiques tout en répondant à leurs besoins. Un article intitulé Implication des agriculteurs dans la vulgarisation agricole propose des moyens pratiques de soutenir les efforts des agriculteurs pour développer et tester des améliorations agricoles (Flanagan, 2015). Ces idées sont également pertinentes lorsque l’on travaille avec des agriculteurs pour identifier des stratégies en vue de faire face aux changements climatiques.

Références

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Berkelaar, D., B. Thansrithong, R. Haden, R. Uprety, et R. Burnette. 2015.  Le SRI, système de riziculture intensive. Note Technique de ECHO (TN) n° 82.

Bernoux, M., C.C. Cerri, C.E.P. Cerri, M.S. Neto, A. Metay, A-S. Perrin, E. Scopel, T. Razafimbelo, D. Blavet, M. de C. Piccolo, M. Pavei, et E. Milne. 2006. Cropping systems, carbon sequestration and erosion in Brazil, a review [Systèmes de culture, séquestration du carbone et érosion au Brésil, revue]. Agronomy for Sustainable Development 26(1):1-8.

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