Stocks de carbone organique du sol après dix ans de réduction du travail du sol, d’application de compost et de paillis en agriculture biologique tempérée

Pourquoi la terre sous nos pieds compte

Les sols contiennent discrètement plus de carbone que l’ensemble des plantes du monde et que l’atmosphère réunies. Ce carbone aide les cultures à pousser, stocke l’eau et peut empêcher le dioxyde de carbone réchauffant le climat de retourner dans l’air. Cette étude pose une question apparemment simple mais aux grandes implications pour l’alimentation et le climat : après une décennie de pratiques « régénératrices » en agriculture biologique — moins de labour, apports réguliers de compost et paillis végétal — combien de carbone supplémentaire finit réellement piégé dans les sols agricoles, et jusqu’à quelle profondeur ?

Les exploitations comme banques de carbone cachées

Les chercheurs ont travaillé sur une ferme biologique du centre de l’Allemagne, soumise à des règles biologiques strictes depuis la fin des années 1980. Ils ont comparé le labour conventionnel à un ensemble de pratiques souvent promues comme régénératrices : réduction du travail du sol (travail moins profond, non inversant), applications répétées de compost de qualité issu de déchets verts, et paillage occasionnel réalisé avec des cultures de couverture hachées déposées sur les ridges de pommes de terre. Dans deux essais de longue durée quasi identiques, ils ont suivi les rendements, mesuré le carbone et l’azote apportés par le compost et le paillis, et estimé la quantité de carbone que les cultures elles‑mêmes restituaient au sol via les résidus, les racines et les exsudats racinaires. Après dix ans, ils ont prélevé des échantillons de sol jusqu’à un mètre de profondeur pour voir où le carbone s’était accumulé.

Comment le carbone entre dans le sol et s’y déplace

L’équipe a constaté que la majeure partie du carbone entrant dans le sol ne provenait pas du compost ou du paillis apportés, mais des plantes cultivées sur place. Sur une décennie, le carbone contenu dans la production nette végétale — grains, paille, racines et sécrétions racinaires des cultures principales et des cultures de couverture — a été la source dominante du nouveau carbone du sol. Le compost et le paillis ont apporté du carbone et de l’azote supplémentaires, mais leur rôle a été principalement indirect : en améliorant la fertilité et la structure du sol, ils favorisent la croissance des plantes et donc les apports de carbone d’origine végétale. Pour maintenir une évaluation réaliste pour la politique climatique, les auteurs ont aussi interrogé si la matière organique ajoutée pouvait, en principe, être produite à l’intérieur des limites de la ferme, en prenant le fumier d’élevage comme référence pour un cycle des nutriments « fermé ».

Ce qui a fonctionné à la surface du sol

Les gains les plus nets sont apparus dans les 30 premiers centimètres de sol. La réduction du travail du sol à elle seule a augmenté les stocks de carbone organique du sol par rapport au labour, sans diminuer les rendements globaux. Le compost régulier a montré un effet positif comparable. Lorsque réduction du travail et compost ont été combinés, les stocks de carbone dans le top‑sol ont le plus augmenté, atteignant environ 16 % de carbone total en plus (jusqu’à un mètre) par rapport aux parcelles labourées sans compost ni paillis. Le contenu en carbone et en azote du sol a augmenté de concert, reflet d’un sol plus sain et plus fertile. Fait surprenant, le paillis — bien qu’il ait apporté des doses relativement élevées de carbone — n’a pas sensiblement augmenté les stocks de carbone du sol et, dans certains cas, a semblé avoir un effet légèrement négatif, probablement parce que sa composition riche en légumineuses et en azote se décompose rapidement et renvoie du carbone dans l’atmosphère.

Ce qui n’a pas changé en profondeur

Au‑delà de 30 centimètres, l’histoire est différente. En dépit d’une décennie de régimes contrastés de travail du sol et d’amendements, les couches profondes n’ont montré aucune différence statistiquement claire entre les traitements. Il y avait des indices que des apports globaux de carbone plus élevés augmentaient légèrement le carbone du sous‑sol, mais les principaux changements sont restés confinés à la surface. Cela compte pour le climat : le sol profond est moins souvent perturbé, tend à retenir le carbone plus longtemps et est donc crucial pour un stockage véritablement à long terme. Les résultats suggèrent que se contenter d’ajouter du compost et de réduire le travail du sol, comme ici, peut ne pas suffire à remplir ce « coffre‑fort » profond sans stratégies supplémentaires telles que des cultures à enracinement profond, des mélanges diversifiés de cultures de couverture ou des pratiques qui déplacent délibérément le carbone sous la profondeur de labour.

Ce que cela implique pour l’agriculture future

Concrètement, l’étude montre que les méthodes biologiques régénératrices peuvent enrichir et rendre plus fertiles les couches superficielles du sol, en augmentant le carbone et l’azote là où les racines des cultures et la vie du sol sont les plus actives. La combinaison réduction du travail du sol plus compost est particulièrement efficace pour construire la santé du top‑sol. Toutefois, ces pratiques seules ont peu de chances d’apporter d’importants bénéfices climatiques durables via le stockage profond du carbone, surtout si elles dépendent largement de matière organique importée de l’extérieur de la ferme. Pour transformer les exploitations en banques de carbone plus fiables et autosuffisantes, les systèmes futurs devront associer une gestion douce des sols à des cultures et des couverts qui forcent les racines à descendre, tout en conciliant usage de l’eau et rendements dans un climat en évolution.

Citation: Niether, W., Leisch-Waskönig, S., Finckh, M.R. et al. Soil organic carbon stocks after ten years of reduced tillage, compost and mulch application in temperate organic agriculture. Sci Rep 16, 8260 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42050-9

Mots-clés: carbone organique du sol, agriculture régénératrice, réduction du travail du sol, compost et paillis, agriculture biologique