Le sol est un écosystème indispensable à la vie terrestre et humaine puisqu’il permet directement ou indirectement la production de 98 % de nos aliments. Les sols contiennent non seulement les minéraux indispensables à la vie des plantes, mais ils stockent aussi 80 % de l’eau des pluies, grâce à une infinité de pores millimétriques et micrométriques. Ce stockage d’eau permet d’alimenter les plantes (cultivées et naturelles) et il aussi de limiter les risques d’inondations (en ralentissant les flux d’eau qui s’écoulent vers les rivières). Mais au cours dernières décennies les techniques modernes de mise en valeurs agricoles (culture mécanisée, intrants chimiques) ont provoqué une dégradation généralisée des sols. Un récent rapport de la FAO sur l’état des sols a été sous-titré : « des systèmes au bord de la rupture ». La compaction des sols à des conséquences importantes sur la production agricole mais elle est quasi-invisible. Il s’agit, en effet, d’une diminution du volume des pores qui se déroule à des millimétriques à micrométrique qui nécessite un appareillage de laboratoire pour être mis en évidence, mais qui réduit considérablement la capacité du sol à stocker l’eau (même en cas d’irrigation) et qui aboutit à une réduction de la production agricole.

Contexte scientifique et sociétal international

1. « Les sols sont indispensables pour le maintien de la vie sur Terre » et « leur gestion durable peut contribuer à créer un monde où la sécurité alimentaire et la stabilité et l’utilisation durable des écosystèmes seront assurées.» (ONU, 2013).

2. Le sol est un écosystème qui s’organise et se structure aux échelles microscopiques ; à l’échelle globale, il résulte des caractéristiques physiques de la matrice solide (biotope) et ses interrelations avec les organismes vivants (biocénose) des conséquences sur le stockage de l’eau et du carbone, et sur la production alimentaire.

  • la structure et la porosité du sol contrôlent la production de biomasse et la production alimentaire par l’intermédiaire des stocks et des flux d’eau « verte » : les forces capillaires développées par la porosité des sols retiennent 2/3 des eaux pluviales, lesquelles sont ensuite évapotranspirées par les plantes (eau « verte »). L’agriculture pluviale représente 80% des superficies et 60 % de la production agricole. En cas de dégradation des sols, le maintien des rendements ne peut plus reposer sur l’utilisation de l’irrigation du fait de la concurrence intense entre divers secteurs pour utiliser les stocks d’eau « bleue » (rivière, retenues, etc.). Pour répondre à une demande alimentaire en croissance constante, l’agriculture pluviale doit augmenter ses rendements en (i) augmentant les stocks d’eau ‘verte’ et (ii) améliorant son utilisation par les plantes cultivées.
  • le stock de carbone du sol, 2 fois plus important que celui de l’atmosphère ou de l’océan superficiel, résulte des processus d’humification réalisés par les organismes du sol nichés dans la micro porosité. Les constituants organiques humifiés assurent la stabilité de la structure ; la minéralisation lente de ce stock assure quant à elle l’alimentation minérale des plantes en milieux naturels, mais aussi dans les zones cultivées lorsque les intrants chimiques sont limités ou inexistants. La fertilité des sols agricoles et la sécurité alimentaire des populations dépendent donc de leur état physique des sols, des stocks & flux d’eau ‘verte’ et des stocks organiques ; ces trois éléments étant en interrelation.

3. Depuis la fin du 20e siècle, les dégradations physiques des sols cultivés entrainent une lente diminution de la productivité agricole qui met en péril la sécurité alimentaire. Les risques de pénuries alimentaires sont accrus par le changement climatique, qui se caractérise en zone tropicale par une augmentation des événements pluviométriques extrêmes et de la variabilité intra et inter-annuelle.

4. Les dégradations de sols visibles à l’oeil (érosion, salinisation) entrainent une prise de conscience des décideurs et la mobilisation des actions de recherche ; les dégradations non visibles à l’oeil (compactage et diminution des stocks de carbone) restent en revanche souvent négligées. Les dégradations visibles peuvent être étudiées par imagerie satellitaire et aérienne, travail qui nécessite des investissements peu importants. A l’inverse, les dégradations non visibles nécessitent des études de terrain complétées par des mesures physiques de laboratoires effectuées par du personnel formé et compétent ; ces contraintes et ces coûts sont des freins à une quantification rigoureuse et exhaustive des dégradations ‘invisibles’.

5. Le bassin du Mékong concentre divers facteurs de dégradations : déforestation, augmentation de la population, intensification agricole, etc. De nombreuses recherches y ont donc été menées par les instituts nationaux, et avec le soutien de l’IRD depuis plus d’un quart de siècle sur des sujets tels que l’érosion, la salinisation, le compactage, l’évolution des stocks organiques, l’enracinement sous couverts naturels et cultivés, la dégradation de la biodiversité des sols, etc.

6. Nos travaux récents ont mis en évidence l’existence, ponctuellement, de niveaux exceptionnels de tassement (densité apparente de 2 Mg m-3 soit une perte d’environ 2/3 du volume poral). Ces valeurs inhabituelles pourraient indiquer de nouvelles formes ‘émergentes’ de dégradations structurales extrêmes. Ces formes ' émergentes’ doivent être identifiées et étudiées dans la mesure où elles peuvent avoir des effets potentiellement irréversibles (tipping point) sur les stocks d’eau et les organismes du sol.

7. Sur la base de leurs connaissances empiriques, les agriculteurs savent innover et mettre au point des techniques culturales productives et plus respectueuses des sols (zaï en Afrique, bokashi en Asie, etc.). Les mécanismes de ces succès doivent être mis en évidence par la recherche afin de pouvoir en généraliser l’usage.

Période : 2022-2025