Sarah Garré est chercheuse en Belgique à l’ILVO (l’équivalent du CRA-W pour la partie flamande de la Belgique). Elle est la coordinatrice du projet Climasoma. Son étude vient de prouver qu’en choisissant bien la façon dont les agriculteurs gèrent leurs terres, ils peuvent se prémunir contre la sécheresse et les pics de précipitations. Plus d'un millier d'observations à travers l'Europe l’ont montré.
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Source : Revue TCS de janvier/février 2023.
Projet de recherche Climasoma
Le sol comme solution aux extrêmes climatiques
Les services écosystémiques qu'un sol peut fournir et son potentiel en tant qu'outil d'adaptation au climat dépendent profondément de sa structure. Car c’est cette structure qui influence le transport de l'eau, la fourniture des nutriments et la vie dans le sol. La structure du sol est en constante évolution. Bien que l'on dispose de nombreuses connaissances sur les processus individuels qui déterminent la structure du sol, les effets combinés des pratiques de gestion des sols, des systèmes de culture et des nouveaux climats sur le fonctionnement hydrologique du sol sont encore mal compris. Le succès des différentes pratiques et des systèmes de culture est souvent conditionné par des conditions pédoclimatiques locales spécifiques. Une vue d'ensemble complète est donc nécessaire pour évaluer correctement l'efficacité des différentes pratiques. Last but not least, l'adoption des pratiques par les agriculteurs est un aspect clé à prendre en compte pour une élaboration efficace des politiques.
La connaissance globale d’effets combinés, les conditions pédoclimatiques spécifiques, l’adoption des pratiques, voici les trois éléments clé du projet de recherche Climasoma.
L'objectif de Climasoma a été de synthétiser et de quantifier le rôle de la gestion des sols sur les fonctions hydrologiques de ce précieux allié. L’idée étant de comprendre la capacité d'adaptation et de résilience des productions végétales au changement climatique dans des contextes pédoclimatiques spécifiques.
L'éventail des pratiques et des impacts possibles, ainsi que la littérature disponible, étant très large, et le projet Climasoma très court (un an), le chemin pour arriver aux objectifs a été celui de la méta-analyse. En d’autres termes, plutôt que de réinventer la poudre et de mettre en place des essais coûteux, on tire profit de tout ce qui a déjà été fait, on l’analyse et on en refait une nouvelle étude, dont les résultats sont alors plus larges. Cela nécessite une méthodologie pour lire chaque étude de manière critique et pour les comparer entre elles sur des critères comparables. Les études « primaires » qui ont été utilisées (au nombre de 2803), sont des études réalisées entre 1980 et 2020 avec un pic d’études entre 2010 et 2020. Elles étudiaient l'impact des pratiques de gestion des sols et des cultures sur le fonctionnement hydrologique des sols. L'efficacité des pratiques sélectionnées a été identifiée, ainsi que les lacunes de connaissances restantes. Les compromis et synergies importants liés à la production agricole, à la qualité de l'eau et aux émissions de gaz à effet de serre ont également été évalués.
Sarah Garré est chercheuse en Belgique à l’ILVO (en résumé : l’équivalent de l’INRAE pour la partie flamande de la Belgique). Elle est la coordinatrice du projet Climasoma. Son étude vient de prouver qu’en choisissant bien la façon dont les agriculteurs gèrent leurs terres, ils peuvent se prémunir contre la sécheresse et les pics de précipitations. Plus d'un millier d'observations à travers l'Europe l’ont montré.
Sarah Garré, quel a été votre question de départ pour cette recherche ?
Je me suis demandé comment les agriculteurs peuvent mieux s'armer contre le changement climatique. Pour que nos sols s'adaptent mieux aux conditions climatiques extrêmes, ils doivent à la fois laisser passer et retenir l'eau. L’étude Climasoma a cherché quelles sont les mesures pour lesquelles nous disposons de preuves scientifiques pour ce faire.
Les constats sont pourtant clairs, il faut préserver le sol, non ?
Après des décennies de recherche sur les sols et l'agriculture, on ne sait souvent pas encore quelles pratiques sont réellement éprouvées. Chaque jour, dans les journaux, à la radio et à la télévision, je constate que tout le monde a une opinion sur ce que les agriculteurs devraient ou ne devraient pas faire. C'est pourquoi, en collaboration avec une équipe d'agronomes, de pédologues et de spécialistes des sciences sociales de Belgique, de Suède, des Pays-Bas, de Suisse et d'Italie, nous avons étudié quelles sont les pratiques pour lesquelles on dispose d’un consensus des scientifiques et celles pour lesquelles on a encore peu d’informations. Outre les mesures elles-mêmes, nous avons également étudié ce qui aide ou bloque les agriculteurs à appliquer ces pratiques dans leurs champs. »
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Climasoma, un sous-projet de l’énorme projet EJP Soil
Petit flash-back et mise en contexte. Le projet Climasoma est en fait une sous-partie de l’énorme projet de recherche européen EJP Soil dont nous avons déjà parlé dans TCS (n° 109 sept/oct 2020). Ce projet de recherche européen a démarré en février 2020. 24 pays européens ont embarqué pour harmoniser leurs recherches et connaissances sur les sols agricoles. Le financement provient du plus gros programme de recherche et d’innovation jamais lancé par la Commission européenne appelé « Horizon 2020 ». Au sein de celui-ci, les EJP, ou European Joint Programme, sont des programmes co-financés par la Commission européenne et les pays participants qui ont pour ambition d’utiliser les fonds de recherche européens tout en répondant aux challenges sociétaux sur le climat, l’alimentation, l’énergie et la santé. Le programme EJP Soil est coordonné par la française Claire Chenu de l’INRAE dont nous avons sollicité l’avis sur Climasoma.
Claire Chenu, quelles sont vos impressions sur les résultats du projet Climasoma ?
Very interesting ! Great project also ! Exciting results !
Dans les résultats majeurs, je vois :
- une analyse très rigoureuse de la connaissance disponible sur les effets de pratiques sur des propriétés des sols essentielles pour l'adaptation au changement climatique (Climasoma) ;
- une identification sous forme de méta-analyses des propriétés des sols et des pratiques pour lesquelles peu de connaissances sont disponibles. Soit la connaissance existe mais n'a pas été synthétisée, soit peu de connaissances existent. Cela indique des "créneaux" prioritaires pour la recherche.
J'ai particulièrement apprécié dans Climasoma l'utilisation d'outils vraiment up to date voire innovants (PNL, méta-analyses de méta-analyses, ...) et leurs graphiques et schémas. Ils ont en outre préparé deux policy briefs (NDLR : texte court à destination des politiques avec les recommandations des scientifiques).
Finalement, le projet donne des billes aux scientifiques pour développer la connaissance là où elle manque et en la contextualisant correctement.
Je suis ravie que l’on communique à ce propos !
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Qu’avez-vous pu clairement confirmer ?
Sarah Garré : « Nous avons passé en revue toutes les études examinant comment la gestion agricole permet aux sols de mieux laisser filtrer et retenir l'eau. Pour l'ensemble de ces pratiques, nous avons trouvé plus de 10 000 observations à travers l'Europe. Bien que nous nous attendions à de nombreuses variations entre les zones climatiques, les types de sol, les cultures et les traditions en Europe, nous avons constaté trois tendances claires :
- L'ajout de résidus végétaux permet au sol de mieux retenir l'eau et à celle-ci de mieux s'infiltrer.
- L'arrêt du labour n'est pas un graal.
- Il est important de garder le sol couvert de plantes vivantes toute l'année. »
La figure 1 aborde trois pratiques pour lesquelles les preuves scientifiques étaient particulièrement claires : les amendements organiques, les systèmes de travail réduit du sol ou sans labour et la couverture vivante continue. Source : ILVO.
Quel est votre constat majeur ?
Sarah Garré : « Si vous maintenez le sol couvert de plantes vivantes en permanence et partout, vous stimulez la vie du sol et le stockage du carbone. Ces deux éléments sont essentiels pour développer une bonne structure du sol. Dans un tel sol, l'eau peut s'infiltrer plus facilement et y rester pour plus tard. Bien sûr, les pratiques agricoles présentent toujours des avantages et des inconvénients. Par exemple, ces plantes absorbent également de l'eau supplémentaire. Cela peut être un inconvénient dans les régions qui sont très sèches toute l'année. Dans ce cas, nous recommandons de couvrir le sol avec du paillis par exemple. Bien que l'accès à la matière organique reste souvent un défi. »
Vous ne considérez pas l’arrêter du labour comme l’évangile ?
Sarah Garré : « Les chercheurs en agriculture étudient depuis plusieurs décennies les effets d'un labour réduit, voire inexistant, des champs. Les résultats de ces expériences étaient mitigés. Si on ne laboure pas, les particules du sol se rapprochent souvent les unes des autres. Le sol superficiel présente alors une densité apparente élevée. À première vue, ce n'est pas bon, car on s'attend alors à ce qu'il y ait moins de place pour l'eau et l'oxygène dans le sol. Par contre, d'autres études montrent qu'il reste plus d'eau dans le sol si le champ est moins labouré. Tout ce qui empêche le compactage du sol a un effet positif évident. Ainsi, plutôt que d'interdire le labour, nous devrions peut-être nous orienter vers des machines agricoles plus légères et un passage au bon moment en général. Et si les sols ont déjà été trop compactés dans le passé, les agriculteurs ont intérêt à briser la couche dure à l'aide de machines ou de plantes adaptées avec des racines fortes et profondes. »
Vous faites un constat évident : l’ajout de matières organiques améliore la structure du sol. Mais vous y apportez une nuance. Laquelle ?
Sarah Garré : « Oui. Les débris végétaux en décomposition sont le mortier qui maintient ensemble les pierres du corps de la maison. Ils collent les particules du sol entre elles et améliorent sa structure. Nous le constatons également dans un petit nombre d'études. Ce que j'ai trouvé intéressant, c'est que cette matière organique est loin d'être la seule responsable. Vous pouvez appliquer autant de compost que vous voulez, si vous conduisez des machines dans le même champ par temps humide, la structure du sol restera toujours médiocre. J'en ai surtout tiré la leçon que l'on ne peut et ne doit jamais considérer les mesures isolément lorsqu'on s'intéresse à l'agriculture.
Il est clair que les matières organiques telles que les résidus végétaux, le compost, le fumier animal, les copeaux de bois et aussi le biochar ont une influence positive sur la structure du sol. La difficulté réside dans le fait que le matériel doit être disponible localement pour l'agriculteur et de préférence en grande quantité. Ce n'est pas toujours le cas.
Dans nos recherches, nous avons également pu trouver des tendances qui sont particulièrement populaires parmi les scientifiques (comme le biochar). Bien que la science s'emballe pour cette denrée stable, les agriculteurs restent réservés. Pour l'instant, ils n'utilisent pratiquement pas de biochar. Pour rendre l'agriculture plus durable, il ne suffit donc pas de fournir des preuves scientifiques. Elles doivent être adaptées à l'exploitation, au cadre économique et législatif, et les nouvelles connaissances doivent également parvenir aux agriculteurs.
Bien qu'un certain nombre de pratiques aient émergé des 10.000 observations, nous avons vu clairement que l'agriculture est très dépendante du contexte. Aucune pratique n'est idéale pour toutes les combinaisons de sol, de climat et de cultures. Soyons donc prudents avec les généralisations. Il est important d'approfondir les recherches sur la manière de démêler ces relations spécifiques au contexte entre les pratiques agricoles et la fonction de régulation de l'eau du sol. Donc, un travail fascinant sur l'étagère pour les chercheurs et j'en suis heureuse ! »
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Climasoma en 30 secondes
● Une couverture de sol avec des plantes vivantes, ça fonctionne.
● Arrêter le labour n’est pas l’évangile.
● L'ajout de matières organiques améliore la structure du sol.
L'adoption de pratiques de gestion des sols et des cultures qui améliorent la structure des sols est un moyen essentiel de soutenir l'adaptation durable de l'agriculture de l'Union européenne au changement climatique en maintenant la production agricole face aux sécheresses récurrentes ou à un excès d'eau, sans nuire à la qualité de l'environnement.
Une importante lacune dans les connaissances subsiste concernant la fonction de régulation de l'eau du sol, en particulier l'infiltration et le stockage de l'eau dans le sol. En d’autres mots : presque rien n'a été publié sur les effets de la gestion du sol sur la croissance des racines et l'approvisionnement en eau des cultures.
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Restons critiques
TCS a sollicité l’avis de Stefan Muijtjens (www.landbouwadviseur.be) sur les trois recommandations de l’étude Climasoma qui ont été publiées dans un article de vulgarisation en flamand [ajouter une note de bas de pahe avec la référence vers l’article en question : www.eoswetenschap.eu/natuur-milieu/de-bodem-als-sleutel-tegen-klimaatextremen]. Il ne mâche pas ses mots. Son avis pourrait convenir à comprendre comment la recherche scientifique est perçue sur le terrain par les agriculteurs innovants qui se sentent parfois seuls et incompris.
Stefan Muijtjens est conseiller indépendant en agriculture biologique de conservation des sols (ABC) en Flandres et aux Pays-Bas depuis plus de 15 ans. Il intervient comme formateur pour des groupes d’agriculteurs innovants et curieux. Il gère également des terres, comme agronome indépendant, pour un groupe fixe de 25 exploitations agricoles. Parmi celles-ci, la plus petite superficie cultivée est de 40 ares (le potager d’un restaurant) et la plus grande est de 700 hectares (dont 150 hectares en bio). Il est principalement actif sur le terrain, avec beaucoup d'inspections de cultures et de tours de champs. Il a deux manières de travailler avec ses clients : soit directif, soit en coaching sur les cultures et la ferme en vue d’une autonomisation et d’un apprentissage par l’agriculteur.
« À mon avis, c'est un article très pauvre que je ne recommanderai à personne de lire » regrette Stefan Muijtjens. « C'est un peu une sélection de ce qui semble intéressant pour l'auteur (du cherry picking). Dans un certain nombre de cas, le problème est précisément la lunette scientifique avec laquelle il est considéré, qui empêche de voir que la solution proposée n'est pas du tout une solution au vrai problème, mais seulement une solution au problème dans une réalité simplifiée par les scientifiques. »
« Il semble bien que la définition du labour utilisée dans l'article inclut toutes les méthodes de travail du sol. Donc aussi les TCS, le travail vertical du sol et le NKG » nuance l’expert de terrain. NKG est l'abréviation de « niet-kerende grondbewerking » ou « travail du sol sans retournement », terme bien connu dans la zone linguistique néerlandaise et inventé par Stefan Muijtjens il y a plus de 20 ans afin de désigner un système qui ne retourne pas le sol comme le labour. Le NKG est comparable au Vertical Tillage, au décompactage, ou au TCS+30 cm.
« Le NKG présente certainement des inconvénients, mais ses avantages l'emportent, quand on essaie de faire en sorte que la biologie du sol aide le système agricole. Et ses avantages l’emportent d’autant plus si vous parvenez à éviter les inconvénients grâce à un bon savoir-faire » conclut notre praticien. Du bon sens à l’état pur !
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Un peu de psychologie en agriculture
Une autre partie de l’étude Climasoma était menée par Jan Verhaegen de l’université agronomique de Wageningen. Il s’agissait de comprendre la perception des obstacles et les facteurs qui déterminent la volonté des agriculteurs d'agir et de s'adapter au changement climatique. S’ensuivait également un inventaire des politiques de l'Union européenne et de leurs instruments qui ont un impact sur la gestion agricole, ainsi que des obstacles et des moteurs au niveau de l'exploitation en ce qui concerne l'amélioration de la santé des sols et l'adaptation au changement climatique.
Parmi les politiques européennes analysées, la politique agricole commune (PAC) reste la plus importante. La stratégie thématique pour la protection des sols, lancée en 2006 par le Conseil européen pour protéger les fonctions des sols, n'a, quant à elle, enregistré aucun progrès.
Quant au côté psychologique de l’étude, on oublie souvent que les croyances et les ambitions des agriculteurs sont extrêmement importantes lorsqu'il s'agit de gérer leur exploitation et leurs sols, ce qui entraîne des différences dans leur capacité, leur motivation et leur volonté d'adopter des pratiques d'adaptation au climat.
De nombreux agriculteurs se concentrent sur leurs cultures et les rendements associés. Les stratégies d'adaptation spécifiques liées au sol ne sont pas les plus répandues. Cependant, la littérature scientifique montre que la santé du sol en tant que partie intégrante de la stratégie de l'exploitation agricole a augmenté ces dernières années.
Cela implique également qu’il est important de reconnaître la diversité des agriculteurs en fonction de leurs perceptions et de leurs ambitions à travers l'Europe. Grâce à un processus de dialogue à double sens, il est possible d'identifier et de mettre en place les soutiens appropriés pour encourager les adaptations dans la gestion de leur exploitation, y compris les mesures d'adaptation des sols.
Ce qui est nécessaire : les recommandations des travaux de Jan Verhaegen au Politique
Malgré les incitations économiques et réglementaires à la transition vers une gestion des sols plus durable et l'adaptation au changement climatique, de nombreux agriculteurs en Europe n'ont toujours pas mis en œuvre ou essayé de telles pratiques, ni été motivés pour changer de comportement à long terme.
Mais que faut-il faire alors pour encourager les agriculteurs à utiliser la gestion des sols comme stratégie d'adaptation au changement climatique ?
● Engager les agriculteurs. Il est crucial de se connecter avec les agriculteurs et leurs motivations pour l'adaptation. Les stratégies d'adaptation doivent être conçues pour les agriculteurs au niveau de l'exploitation.
● Mettre les agriculteurs en contact avec d'autres agriculteurs. L'engagement social et l'apprentissage peuvent faciliter l'adoption de stratégies utiles.
● Ne pas oublier les questions difficiles liées aux risques (tels que l'abandon et l'assurance). Le changement peut obliger à prendre des décisions difficiles.
● Utiliser les instruments existants via la PAC et le Green Deal. Il est urgent de commencer et de se concentrer sur l'action.
● Concevoir un système de suivi transparent et adaptatif pour favoriser l'apprentissage et la responsabilisation.
● Réévaluer périodiquement les objectifs et les instruments, ajuster les objectifs et les parcours. L'apprentissage et la responsabilisation sont si nécessaires.
L'avis de Frédéric Thomas
Une étude assez vide pour un lecteur assidu de la revue TCS
Cette méta-analyse est certainement utile et permet d’y voir plus clair sur l’impact des pratiques culturales sur l’eau. Elle apporte également un résumé, assez facile à digérer et à comprendre, aux représentants politiques. En outre, ces résultats valident une fois pour toutes (enfin, on l’espère) des constats évidents pour les pratiquant de l’ACS (couverture du sol longue et matières organiques).
Si Climasoma inventorie les lacunes en termes de recherche sur les fonctions hydriques du sol, en voici une supplémentaire : la prise en compte du cycle complet de l’eau et des phénomènes météorologiques globaux et locaux engendrés par les couvertures végétales (cf. TCS 84, Une autre théorie du climat ; TCS 100, De la préservation des sols… à un impact environnemental plus global, TCS 119. Sur la figure 1, on observe que la couverture du sol a un effet préjudiciable sur la disponibilité de l’eau pour les plantes, mais le cercle est tout petit, il ne représente que 100 observations. Or nous savons maintenant (cfr TCS 100) que des sols couverts sur un grand territoire en été, peuvent éviter des points chauds qui « éloignent la pluie » et même faire baisser la température à l’échelle d’un territoire agricole.
Nous observons aussi un manque crucial d’approche systémique quant à la combinaison des pratiques. Comment conserver un mulch ou une couverture en surface en continuant de travailler le sol ?
En outre, la recherche d’exhaustivité et de précision, en piochant dans des expérimentations anciennes, nous éloigne de la réalité des champs, des conditions, des outils et des pratiques d’aujourd’hui (qui en 20 ans ont bien évolué dans les champs des ACistes).
Plutôt que de rechercher de l’assurance dans une moyenne fade, il conviendrait de regarder les groupes d’agriculteurs les plus avancés vers certaines pratiques (ACS, AB). Quelques indicateurs clés seraient mesurés dans leurs parcelles : l’infiltration et le stockage de l’eau en ajoutant aussi des mesures de l’évolution des niveaux de matières organiques et d’activité biologique. Même si ces résultats sont imprécis, il apporteront une lecture plus réaliste de l’impact des choix techniques et de l’évolution des pratiques culturales. Nous promouvons ici l’idée de fermes qui deviennent des laboratoires vivants (méthode « Living Lab ») avec l’avantage que les pratiques sont déjà adaptées, contextualisées et donc assez rapidement transférables à un plus grand nombre de producteurs. Afin de faire évoluer rapidement les pratiques et gagner en résilience face au réchauffement climatique, il faut faire confiance à ces agriculteurs qui n’ont pas attendu qu’on leur dicte ce qu’ils doivent modifier, et accepter que la recherche doit entreprendre une vraie mutation pour accompagner ce changement de pratiques.