Les terres agricoles canadiennes sont un vaste puits de carbone grâce à la hausse des rendements et de l’apport racinaire

Citation

Fan, J., McConkey, B.G., Liang, B.C., Angers, D.A., Janzen, H.H., Kröbel, R., Cerkowniak, D.D., Smith, W.N. (2019). Increasing crop yields and root input make Canadian farmland a large carbon sink, 336 49-58. http://dx.doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.08.004

Résumé en langage clair

Nous avons mené une étude de modélisation pour déterminer l’effet des pratiques agricoles des exploitations canadiennes sur le bilan global du carbone. Dans le cadre de l’étude, nous avons tenu compte de la conversion, par photosynthèse, du carbone atmosphérique en matière organique du sol ainsi que du carbone retourné aux sols par le fumier de bétail. Nos résultats indiquent que, de 1971 à 2015, le carbone total retourné aux sols a augmenté de 81 %. Avant 1990, dans les terres agricoles canadiennes, les pertes de carbone associées à la décomposition de la matière organique étaient supérieures aux apports attribuables aux résidus de culture et au fumier. Toutefois, les mesures combinées des producteurs agricoles pour accroître la productivité des cultures et nourrir plus de bétail ont entraîné une hausse suffisante des retours de carbone pour que les concentrations totales en matière organique du sol aient augmenté depuis. Le dioxyde de carbone prélevé et ainsi apporté au sol a permis de compenser environ le tiers des émissions de gaz à effet de serre totales du secteur agricole. En 2015, la hausse estimée du carbone du sol représentait une diminution de 10 % des émissions de gaz à effet de serre totales du Canada. Nos résultats montrent que, depuis 1971, la séquestration du carbone est principalement attribuable au canola, compte tenu de la hausse des superficies consacrées à cette culture et de la masse considérable de ses résidus et de ses racines. L’avoine est aussi associée à une part plus importante de la hausse du carbone organique dans le sol que d’autres plantes cultivées, à cause de son système racinaire important. Dans l’ensemble, le modèle montre que, avec des pratiques agricoles appropriées, le secteur agricole pourrait pratiquement avoir un bilan de carbone neutre grâce à l’augmentation du carbone organique dans le sol.

Résumé

© 2018. Le carbone organique du sol (COS) des terres agricoles est essentiel à la production alimentaire mondiale et à l’atténuation des gaz à effet de serre (GES). La quantification exacte des variations des stocks de COS à l’échelle régionale ou nationale, qui dépend fortement de données d’entrée spatiotemporelles fiables sur le carbone, demeure difficile. Ici, nous avons utilisé le modèle RothC fondé sur les processus pour estimer la variation des stocks de COS au Canada de 1971 à 2015, d’après les flux de C annuels calculés entre les terres agricoles et le secteur de l’élevage. Au Canada, l’apport total de C à la couche de 0 20 cm du sol issu des cultures, du fumier et des biosolides a augmenté de 81 % de 1971 à 2015, de sorte que les terres agricoles canadiennes sont passées de sources de CO2 avant 1990 (−1,1 Tg C an−1) à un puits de faible envergure entre 1990 et 2005 (4,6 Tg C an−1), puis à un puits de plus grande envergure par la suite (10,6 Tg C an−1). La tendance à la hausse des stocks de COS est principalement attribuable à la hausse des rendements des cultures; l’augmentation du puits de C depuis 2005 est attribuable à la hausse des apports de C, largement attribuable à l’augmentation des superficies consacrées au canola et du rendement de cette culture. La séquestration de COS a permis de compenser ~34 % ou plus des émissions de GES agricoles depuis 1990. La hausse des rendements et l’adoption de combinaisons de plantes qui produisent un apport proportionnellement supérieur de C dans le sol, comme le canola et l’avoine, pourraient permettre une séquestration additionnelle de COS estimée à 1,7 Tg C an−1 pour 2016-2030 au Canada. La présente étude montre que les apports de C par les plantes est le principal facteur de séquestration de COS, et que les pratiques agronomiques qui contribuent à l’augmentation de l’apport en C (choix des cultures et pratiques favorisant la hausse du rendement) peuvent considérablement contribuer aux stratégies d’atténuation relatives au climat.