Effet du type de pratiques agricoles sur la séquestration du carbone dans le sol et le rendement de certaines cultures

Pourquoi la façon dont nous cultivons compte pour l’air que nous respirons

La majeure partie du carbone stocké sur les terres est cachée sous nos pieds, enfermée dans le sol. Ce réservoir souterrain joue un rôle discret mais important dans le changement climatique et dans l’alimentation de la planète. Cette étude pose une question simple mais de portée : modifier nos pratiques agricoles — des méthodes conventionnelles à forte intensité chimique vers des approches biologiques ou biodynamiques — peut-il aider le sol à stocker davantage de carbone, à utiliser l’eau plus intelligemment, tout en maintenant de bons rendements et des profits pour les agriculteurs ?

Trois manières de gérer la même ferme

Les chercheurs ont travaillé pendant cinq ans sur une ferme sableuse en Égypte, cultivant quatre cultures familières : maïs, tomate, fève et pomme de terre. Ils ont divisé la parcelle en 27 parcelles et les ont gérées selon trois systèmes distincts. Les parcelles conventionnelles ont reçu des engrais minéraux et des pesticides synthétiques. Les parcelles biologiques se sont appuyées sur du compost, du thé de compost, du lisier de biogaz, des poudres de roches naturelles et des moyens de lutte biologique, sans produits chimiques synthétiques. Les parcelles biodynamiques ont utilisé les mêmes intrants biologiques plus des préparations biodynamiques spécifiques, incluant de faibles doses de bouse de corne et des pulvérisations de silice. En gardant les cultures, le climat et l’irrigation identiques, les chercheurs ont pu se concentrer sur la manière dont le style de conduite agricole lui-même façonnait le sol, l’usage de l’eau, les rendements et l’économie.

Ce qui est arrivé au sol

Sur les cinq années, le sol sous gestion biologique et biodynamique est devenu physiquement et chimiquement plus sain que sous agriculture conventionnelle. La densité apparente — mesure de la compaction et du poids du sol — a diminué dans tous les systèmes, mais a baissé le plus sous gestion biodynamique, rendant le sol plus lâche et mieux aéré. La capacité de rétention d’eau a augmenté dans chaque système, mais elle a progressé davantage et plus rapidement dans les parcelles biologiques et biodynamiques, ce qui signifie que le sol pouvait retenir plus d’humidité entre les irrigations. Sur le plan chimique, la fertilisation conventionnelle tendait à relever légèrement le pH du sol et la conductivité électrique (un marqueur lié à la salinité) aux niveaux les plus élevés. En revanche, les systèmes biologique et biodynamique ont augmenté la matière organique du sol et le carbone organique, ainsi que des éléments nutritifs clés tels que l’azote, le phosphore et le potassium, le tout sans la même hausse de la salinité.

Eau, récoltes et efficacité

L’utilisation d’eau d’irrigation raconte une histoire intéressante. Pour les quatre cultures, les parcelles conventionnelles ont constamment consommé le plus d’eau, tandis que les parcelles biologiques et biodynamiques en ont utilisé nettement moins. Les économies d’eau avec ces systèmes alternatifs ont atteint environ 16 à 26 % selon la culture. Les rendements offrent un tableau plus nuancé. Au début de l’expérience, les parcelles conventionnelles produisaient généralement des récoltes plus abondantes, reflétant le effet rapide des engrais minéraux. Cependant, à mesure que les conditions du sol s’amélioraient avec le temps, les rendements ont augmenté dans tous les systèmes et l’écart s’est réduit. À la cinquième année, les rendements de maïs, tomate, fève et pomme de terre avaient tous augmenté sensiblement sous gestion biologique et biodynamique, et l’efficacité d’utilisation de l’eau — kilogrammes de produit par mètre cube d’eau — était plus élevée dans ces systèmes que dans les parcelles conventionnelles.

Stocker le carbone et réduire les émissions

Parce que le carbone organique du sol provient majoritairement de matériaux d’origine végétale, l’équipe a suivi la quantité de carbone supplémentaire séquestrée sous chaque système. Les parcelles biologiques et biodynamiques ont stocké sensiblement plus de carbone dans le sol que les parcelles conventionnelles, surtout à partir de la troisième année. Ce stockage supplémentaire s’est traduit par des réductions plus importantes des émissions de dioxyde de carbone exprimées en termes climatiques. Sur les cinq ans, la quantité de CO2 effectivement retirée de l’atmosphère a été bien plus importante dans les systèmes biologique et biodynamique, faisant de ces champs des alliés climatiques plus puissants. Lorsque les chercheurs ont converti ces gains en termes de marché du carbone, le « profit carbone » financier était également le plus élevé pour le système biodynamique.

Des profits issus d’un sol en meilleure santé

Les décisions agricoles dépendent finalement de l’argent autant que des idéaux environnementaux, aussi l’étude a-t-elle soigneusement comptabilisé tous les coûts et revenus. Les coûts totaux couvraient engrais, semences, main-d’œuvre, énergie, irrigation et lutte contre les parasites. Malgré des coûts d’intrants biologiques parfois plus élevés, les systèmes biologique et biodynamique ont bénéficié d’un sol amélioré, d’un meilleur usage de l’eau et — fait important — d’une valeur marchande solide pour leurs produits. Après cinq ans, l’agriculture biologique a dégagé le plus fort bénéfice net total pour les quatre cultures, bien que le prix de vente dans l’analyse ait été maintenu identique entre les systèmes. L’agriculture biodynamique, quant à elle, a fourni le revenu le plus élevé provenant de la séquestration du carbone. Ensemble, ces résultats suggèrent qu’abandonner les méthodes conventionnelles n’est pas forcément un sacrifice financier ; dans des conditions appropriées, cela peut être une voie à la fois vers des bénéfices climatiques et des revenus agricoles renforcés.

Ce que cela signifie pour l’alimentation et le climat au quotidien

Pour les non-spécialistes, le message est simple : la manière dont les aliments sont cultivés peut transformer le sol d’une source de carbone en un puits, tout en économisant de l’eau et en maintenant la rentabilité des exploitations. Sur cette ferme égyptienne, les pratiques biologique et biodynamique ont progressivement construit un sol plus riche et plus spongieux qui retenait davantage de carbone et nécessitait moins d’irrigation, tout en produisant des récoltes compétitives et des profits à long terme plus élevés. Si de telles approches sont étendues et adaptées aux conditions locales à travers le monde, elles pourraient aider à sécuriser l’approvisionnement alimentaire, soutenir les moyens de subsistance des agriculteurs et enfermer plus discrètement le carbone réchauffant le climat en toute sécurité sous terre.

Citation: Khater, ES., Bahnasawy, A., Hamouda, R. et al. Effect of type of farming practices on the soil carbon sequestration and yield of some crops. Sci Rep 16, 4368 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35230-0

Mots-clés: carbone du sol, agriculture biologique, agriculture biodynamique, efficacité d'utilisation de l'eau, agriculture intelligente face au climat