Variations de la fertilité du sol et des propriétés physico-chimiques induites par l’usage des terres à la surface et en profondeur

Pourquoi le sol sous nos pieds compte

Pour les familles des hauts plateaux éthiopiens, le sol n’est pas seulement de la terre : il constitue la base de l’alimentation, des revenus et de la vie quotidienne. À mesure que les forêts sont défrichées pour les cultures et que le bétail parcourt les mêmes versants année après année, la santé souterraine des terres se transforme lentement. Cette étude soulève la surface pour examiner comment différentes formes d’utilisation des terres — conservation de la forêt, pâturage ou agriculture — modifient la richesse et la structure du sol depuis la couche supérieure vers les horizons plus profonds, et ce que cela signifie pour les récoltes à long terme et la dégradation des terres.

Trois façons d’utiliser les mêmes versants

Les chercheurs se sont concentrés sur un petit bassin versant des hauts plateaux centraux d’Éthiopie où des îlots forestiers, des pâturages communaux et des champs cultivés intensivement se côtoient. À l’aide d’un plan d’échantillonnage soigneusement établi, ils ont prélevé des échantillons de sol à deux profondeurs : la couche supérieure (0–20 cm), où les racines des plantes, les feuilles mortes et la vie du sol sont les plus actives, et une couche plus profonde (20–40 cm), qui soutient les racines mais reçoit moins d’apports récents. Ils ont ensuite comparé des caractéristiques clés du sol, comme son acidité, sa teneur en matière organique et en azote, et sa capacité à retenir les nutriments nécessaires aux cultures.

Sols forestiers : gardiens discrets de la fertilité

Les sols sous forêt se sont révélés être les champions discrets de la fertilité. Ils étaient moins acides et plus riches en carbone organique, en azote et en phosphore disponible que les sols des zones de pâturage ou des terres cultivées. Les sols forestiers retenaient également davantage de particules porteuses de nutriments capables de lier et de stocker des éléments positifs comme le calcium, le magnésium et le potassium. Parce que les racines des arbres et la litière feuille en nourrissent constamment le sol, et que le sol est rarement perturbé, ces zones conservent une couche supérieure épaisse et spongieuse, riche en vie et en éléments nutritifs. L’étude montre que les îlots forestiers agissent comme des réservoirs de santé des sols dans un paysage de plus en plus dominé par l’agriculture.

Pâturage et terres cultivées : coûts cachés d’un usage quotidien

En revanche, les terres de pâturage et les terres cultivées montraient des signes évidents d’usure. Les zones de pâturage présentaient des sols plus compactés et une texture plus grossière, cohérente avec le piétinement prolongé du bétail et la perte de particules fines par érosion. Les terres cultivées, travaillées et récoltées année après année, affichaient les niveaux les plus bas de matière organique, d’azote et de capacité de rétention des nutriments. Leurs sols étaient aussi plus acides, signe que les nutriments ont été lessivés ou exportés par les récoltes plus rapidement qu’ils ne sont reconstitués. Si ces usages des terres soutiennent encore la production, les résultats révèlent une dégradation continue des propriétés qui rendent les sols fertiles et résilients.

Ce qui se passe en profondeur

En regardant sous la surface, l’étude a trouvé un schéma constant pour tous les usages des terres : les 20 premiers centimètres de sol étaient plus riches que la couche inférieure. Le carbone organique, l’azote et la capacité de rétention des nutriments diminuaient fortement avec la profondeur, tandis que la densité apparente — un indicateur de la compaction — augmentait. Cela signifie que la majeure partie du « capital » nutritif du sol est concentrée près de la surface, là où il est le plus vulnérable à l’érosion, à la surexploitation et à la mauvaise gestion. Le faible transfert de matière organique vers le bas suggère qu’une fois la mince couche fertile épuisée, le sous-sol offre peu de recours pour maintenir les rendements des cultures.

Conséquences pour les agriculteurs et l’avenir

En termes simples, l’étude montre que transformer les forêts en pâturages ou en terres cultivées vide progressivement l’épargne naturelle du sol. Les sols forestiers stockent davantage de carbone, d’azote et d’éléments nutritifs vitaux, tandis que les sols cultivés et fortement pâturés s’appauvrissent, se compactent et s’acidifient, en particulier sous la surface. Pour les agriculteurs, cela se traduit par des besoins croissants en engrais et un risque accru d’échec des cultures à long terme. Les auteurs plaident pour la protection des îlots forestiers restants, la réduction du surpâturage et la restauration de la matière organique par des pratiques telles que l’ajout de compost, l’association d’arbres et de cultures, et la conservation de l’eau et des sols sur les pentes. En traitant le sol comme une ressource vivante plutôt que comme une ressource épuisable, les communautés des hauts plateaux éthiopiens peuvent contribuer à sécuriser à la fois leurs récoltes et leurs paysages pour les générations à venir.

Citation: Gebre, B., Beyene, Y., Zhang, X. et al. Land use induced variations in soil fertility and physicochemical properties across surface and subsurface layers. Sci Rep 16, 13653 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43519-3

Mots-clés: fertilité des sols, changement d’utilisation des terres, hauts plateaux éthiopiens, forêt versus terres cultivées, dégradation des sols