Cette histoire nous vient d'Anne Manning de la Colorado State University. C'est utile pour notre communauté car cela nous donne une meilleure compréhension de ce qui se passe dans le sol sous nos pieds alors que nous travaillons pour améliorer la santé du sol. Il s'avère qu'il existe deux types différents de matière organique du sol - l'un qui se déplace dans le système et l'autre qui est plus permanent. Combiné avec notre récent article sur la découverte de la façon de garder le carbone dans le sol, nous pouvons voir que lorsque nous gérons le pâturage pour assurer la diversité, nous faisons un travail très important !
La matière organique du sol - constituée de tissus végétaux, animaux et microbiens en décomposition - est ce qui distingue un sol sain et dynamique de la simple saleté. Constituant environ 3 % des sols agricoles productifs, la matière organique du sol est un « puits de carbone » efficace qui peut stocker le dioxyde de carbone que les plantes extraient de l'atmosphère. Utiliser les sols comme de vastes puits de carbone est considéré comme une stratégie clé pour améliorer la santé des sols et lutter contre le changement climatique.
L'accumulation efficace et durable de la matière organique du sol nécessite une compréhension plus approfondie de sa formation, de sa persistance et de sa fonction. Et selon les scientifiques de la Colorado State University, toutes les matières organiques du sol ne sont pas égales.
Un ensemble d'études menées par Francesca Cotrufo, spécialiste des sols au CSU, offre une nouvelle compréhension nuancée des différents composants de la matière organique du sol qui peuvent être augmentés grâce à diverses stratégies de gestion. En publiant dans Global Change Biology, Cotrufo et ses co-auteurs Jocelyn Lavallee et Jennifer Soong établissent un cadre pour classer la matière organique du sol en deux grandes catégories qui sont fondamentalement différentes par leur origine et leur composition. Dans une étude connexe dans Nature Geoscience , Cotrufo a mené une enquête expérimentale et statistique sur ces composants de la matière organique du sol dans les forêts et les prairies européennes.
En reconnaissant la diversité de la matière organique du sol, nous pouvons aller de l'avant avec la séquestration du carbone pour améliorer la santé de nos sols et aider à réduire le carbone dans l'atmosphère, affirment les scientifiques.
"En raison de milliers d'années d'utilisation historique des terres et d'agriculture conventionnelle, nous avons contribué à consommer la matière organique du sol et à émettre du carbone du sol dans l'atmosphère", explique Cotrufo, professeur au Département des sciences du sol et des cultures et chercheur principal en le Laboratoire d'écologie des ressources naturelles. "Maintenant, nous avons la possibilité de le remettre."
Matière organique du sol :un compte courant et un compte d'épargne
Cette opportunité, selon Cotrufo et ses collègues, vient du fait que l'on considère la matière organique du sol comme ayant deux composants principaux.
La première est appelée "matière organique particulaire", composée de résidus de plantes et de champignons légers, partiellement décomposés, à vie courte et mal protégés.
La seconde est la «matière organique associée aux minéraux», constituée en grande partie de sous-produits de la décomposition de microbes qui se lient chimiquement aux minéraux du sol. Ce type de matière est plus résistant et capable de persister dans le sol pendant des siècles.
Des informations sur la formation de ces différentes classes de sols sont issues de travaux antérieurs publiés par Cotrufo en 2013, établissant un «cadre de stabilisation des minéraux à efficacité microbienne» qui a transformé la façon dont les scientifiques comprennent comment la matière organique persiste dans les sols. Cotrufo et ses collègues ont proposé que la décomposition microbienne de la matière végétale puisse agir comme stabilisateur de la matière organique du sol ; on pensait auparavant que la préservation du carbone dans le sol nécessiterait d'arrêter la décomposition.
Cotrufo appelle la matière organique particulaire le « compte courant » des sols. Il se renouvelle continuellement et soutient le cycle des nutriments, mais nécessite des dépôts réguliers pour rester vital. La matière organique associée aux minéraux est donc le "compte d'épargne":elle reçoit une plus petite fraction des dépôts mais est intrinsèquement plus stable.
L'agriculture conventionnelle, dit Cotrufo, nous a amenés à épuiser notre compte courant et à commencer à vivre de nos économies. Cela se produit parce que les fermes sélectionnent peu de cultures avec une production minimale de racines, récoltent une grande partie de la biomasse aérienne et maintiennent peu d'intrants végétaux chimiquement homogènes dans les sols.
En s'inspirant de la nature et en comprenant comment les prairies et les forêts naturelles gèrent leurs comptes de vérification des sols et d'épargne, des stratégies plus avant-gardistes sont possibles pour bouleverser l'agriculture et l'utilisation des terres afin d'être plus durables, dit Cotrufo. Pour régénérer un sol sain capable de capturer l'excès de carbone, les deux types de bassins de sol doivent être augmentés, ajoute-t-elle.
Écrire en Nature Geoscience , les chercheurs ont montré que les prairies et les forêts européennes avec des partenariats symbiotiques entre les champignons et les plantes stockent plus de carbone du sol dans la matière organique associée aux minéraux exigeante en azote. Mais les forêts qui dépendent de la symbiose avec d'autres espèces fongiques stockent plus de carbone dans la matière organique particulaire, qui est plus vulnérable aux perturbations, mais a une demande en azote plus faible et peut accumuler du carbone indéfiniment.
Cotrufo poursuivra ses recherches sur la distribution de la matière organique du sol associée aux particules et aux minéraux, avec des plans pour intégrer les levés terrestres américains dans ses ensembles de données. Cotrufo a également été récemment nommé chercheur émérite Nutrien en sciences agricoles à la CSU, un prix d'un an de 12 000 $ réservé aux professeurs distingués qui ont un impact significatif dans leurs domaines.
Vous voulez en savoir plus ? Cotrufo a récemment donné une conférence sur le sol en tant que «capitale de l'humanité» au Land Institute, où elle a donné un aperçu de son intérêt initial pour la science du sol et de l'évolution de ce domaine au cours de sa carrière.
