La dégradation des sols due à une agriculture intensive pendant de nombreuses années a entraîné une perte de leur capacité à stocker du carbone et à retenir l'eau. Actuellement, de nombreuses actions sont entreprises pour restaurer des terres qui ont souffert des conséquences d'un système agricole épuisé.

Écrit par Stefano Lupieri

Implanté au milieu du domaine de l'Inrae d'Orléans, le bâtiment a été en partie construit avec de la terre provenant des fondations, utilisant la technique traditionnelle du pisé. Cette méthode de construction est rare en France. Ce n'est pas juste une fantaisie d'architecte, car ce bâtiment de plain-pied est à la fois sobre et élégant, et a été conçu en 2016 pour abriter un patrimoine spécifique : des échantillons de sols. Le Conservatoire européen des échantillons de sols (CEES) dispose de 8 km d'étagères qui contiennent des milliers d'échantillons de sols, tous géoréférencés.

Se poser la question de l'importance de l'archivage des sols est légitime. En effet, il devient de plus en plus évident que les services indispensables qu'ils nous offrent, tels que le stockage du carbone ou la régulation des eaux de pluie, sont en danger. Les activités humaines perturbent leur incroyable richesse, souvent méconnue. Il est surprenant de constater que 25% de la biodiversité mondiale se trouve sous nos pieds. Il s'agit d'un capital vivant qu'il est essentiel de protéger, tout comme le microbiote humain. Cela nécessite de le comprendre et de le préserver par le biais de recherches approfondies.

Un écosystème extrêmement complexe

Chaque jour, le conservatoire reçoit une grande quantité de terre, environ cinquante kilos, selon Antonio Bispo, qui est le directeur de l'unité de recherche Info & Sol à l'Inrae d'Orléans. La plupart des échantillons archivés proviennent de deux grandes campagnes de prélèvements effectuées sur 2 200 parcelles. La dernière de ces campagnes, toujours en cours, devrait se poursuivre jusqu'en 2027. Les échantillons prélevés sont traités et tamisés manuellement au CEES, puis une partie est envoyée aux divers laboratoires de l'Inrae pour analyse.

La collection de sols du Conservatoire européen des sols (CEES), qui compte des milliers d'échantillons, est située à l'Inrae d'Orléans, le 3 mai 2024. Photo prise par Cyril Chigot/Divergence pour Les Echos Week-End.

Peu fréquent en Europe, ce système a permis à la France d'avoir accès à sa première cartographie des sols dès 2011, mettant en lumière la complexité de son écosystème. Il est généralement admis qu'il faut des centaines à des milliers d'années pour former 1 cm de sol. Ainsi, le sol est composé d'un mélange d'éléments minéraux (sables, limons, argiles, graviers, cailloux…) et organiques, principalement issus de la décomposition de matière végétale et animale. Cela forme ce que l'on appelle l'humus, contenant des éléments chimiques tels que le carbone, l'azote, le phosphore, le soufre, ainsi que des oligo-éléments comme le calcium ou le sélénium.

61% des sols en Europe sont en mauvais état. Cependant, le sol abrite de nombreux êtres vivants. Chaque gramme de terre peut contenir jusqu'à un milliard de bactéries et un million de champignons, ainsi que d'autres organismes tels que des virus, des protistes et des nématodes. Ces micro-organismes cohabitent avec une diversité d'organismes de taille plus importante, tels que les collemboles, les tardigrades, les acariens, les mille-pattes, les termites, les fourmis et les vers de terre. Ces derniers sont considérés comme les ingénieurs du sol. Le sol est le résultat de processus complexes impliquant à la fois des interactions physico-chimiques et biologiques, dont nous n'avons pas encore pleinement compris tous les mécanismes.

Chaque jour, le Conservatoire des sols d'Orléans reçoit environ 50 kilos de terre provenant de différentes sources. Parmi les échantillons reçus se trouve un brunisol, un type de sol commun dans les forêts feuillues.

Il est bien établi que l'agriculture intensive a eu un impact négatif sur la qualité de nos sols. Une recherche menée par l'Observatoire européen des sols l'année dernière a montré que 61 % des sols étudiés étaient dégradés, en se basant sur divers indicateurs tels que la pollution, l'érosion, la perte de carbone et de biodiversité.

Une nouvelle recherche réalisée en France a révélé que 98% des 30 sites étudiés contenaient au moins un pesticide. Au total, 67 molécules différentes ont été découvertes, principalement des fongicides et des herbicides. Le microbiologiste Marc-André Selosse dénonce le fait que certains de ces pesticides sont interdits depuis plusieurs années.

Produits phytosanitaires et fertilisants : une course effrénée

Cependant, cet expert, auteur d'un livre sur l'histoire naturelle des sols ("L'Origine du monde", publié par Actes Sud), souligne également les effets néfastes des engrais azotés de synthèse qui ont été largement utilisés en agriculture conventionnelle depuis de nombreuses années. En effet, grâce à ces produits minéraux, la plante n'a plus besoin de coopérer avec les champignons mycorhiziens du sol qui, habituellement, lui fournissent des nutriments en échange de sucres via leur réseau de mycélium.

Est-ce vraiment si important, après tout? Selon Marc André Selosse, il est en effet grave car les champignons qui entrent en symbiose avec les racines des plantes les protègent des agresseurs. En leur absence, il faut utiliser davantage de produits phytosanitaires de synthèse. Il en va de même pour les fertilisants, car pour obtenir la même quantité de céréales, il faut désormais apporter quatre fois plus d'engrais azotés qu'il y a un siècle, comme le souligne Jean-Pierre Sarthou, enseignant-chercheur à Agro-Toulouse (INP-Ensat).

François Mandin, qui est à la tête de l'Association pour une agriculture durable (Apad), se trouve sur sa ferme, située dans le sud de la Vendée. Photo prise par Mélanie Bahuon/Neutral Grey pour Les Echos Week-End.

La dégradation des sols est également responsable de leur compactage. En l'absence de matière organique, la structure poreuse de la surface est altérée, ce qui rend les sols lisses et empêche l'infiltration de l'eau. Lorsqu'il pleut, l'eau ruisselle, favorisant ainsi l'érosion. Après des épisodes pluvieux violents, plusieurs dizaines de tonnes de sol peuvent être emportées par hectare.

Le modèle agricole en place depuis la Seconde Guerre mondiale, qui visait à augmenter les rendements pour répondre aux besoins alimentaires mondiaux, est désormais considéré par de nombreuses personnes comme dépassé. Selon le professeur de l'Ensat, la productivité stagne tandis que les coûts d'exploitation augmentent. Cette hausse des charges est en partie due à l'appauvrissement des sols, qui sont souvent soit trop humides soit trop compacts en fonction des conditions météorologiques. Aujourd'hui, il faut des tracteurs 25% plus puissants pour labourer les champs de la même manière qu'auparavant.

François Mandin démontre, à l'aide d'un test de « slake », que le sol cultivé en suivant les principes de conservation des sols (pot de gauche) ne se décompose pas lorsqu'il est en contact avec l'eau : cela signifie qu'il sera plus résistant aux fortes pluies.

Selon Claire Chenu, directrice de recherche à l'Inrae et professeure à AgroParisTech, la clé réside dans le fait de réintroduire des pratiques agronomiques dans le métier d'agriculteur. Cela signifie encourager à prendre soin de la santé des sols en les plaçant au centre de l'exploitation. Il s'agit d'un véritable changement de perspective, car jusqu'à présent, les sols étaient principalement considérés comme de simples supports à fertiliser. Bien que certains chercheurs persistent dans le modèle intensif, la communauté scientifique s'investit dans ce sujet pour le faire progresser, ce qui réjouit Marc-André Selosse. Cependant, du côté des agriculteurs, il existe encore de nombreuses résistances à ce changement de pratiques.

Le bio n'est pas la solution parfaite

Comment convaincre les agriculteurs ? Selon Jean-Christophe Girondin-Pompière, fondateur d'AgroLeague, il faut leur montrer que changer de modèle pour adopter une agriculture durable est plus rentable pour eux. Mais quel modèle choisir ? Adopter tous le bio en agriculture ? Cela serait souhaitable mais pas réaliste. Le récent revers subi par les agriculteurs qui se sont lancés dans le bio, dans un contexte de crise du pouvoir d'achat, montre les limites de ce modèle. De plus, du point de vue agronomique, il est important de rappeler quelques vérités peu évidentes.

Un ver de terre, un élément crucial pour la qualité du sol, se trouve sur la ferme de François Mandin.

Effectivement, même si la culture biologique est considérée comme la meilleure option pour la santé humaine, elle n'est pas forcément la meilleure pour la santé des sols. En effet, les agriculteurs biologiques ne peuvent pas utiliser d'herbicides, ce qui les oblige à labourer leurs champs avant de semer pour éviter que les mauvaises herbes ne prennent le dessus. Cependant, le labour est une pratique qui nuit à la vie des sols en brisant les réseaux de mycélium des champignons et en apportant de l'oxygène aux bactéries, les incitant à consommer plus de matière organique essentielle à la porosité et à la fertilité des sols, comme l'explique Marc-André Selosse.

Denis Laizé, un agriculteur du Maine-et-Loire récemment converti à l'agriculture biologique et président de la FDSEA locale, a pu observer par lui-même la diminution de la biodiversité en utilisant un test simple pour compter les vers de terre. Ce test consiste à verser un mélange d'eau et de moutarde sur 1 mètre carré de sol, ce qui irritera les vers de terre et les fera remonter à la surface. Denis Laizé affirme avoir quatre fois moins de vers de terre qu'auparavant. Avant de passer à l'agriculture biologique, il pratiquait l'agriculture de conservation des sols (ACS), un modèle de plus en plus populaire car il offre un compromis entre les rendements et la régénération des sols.

François Mandin présente une plante appelée féverole, qui est utilisée comme nourriture pour le bétail et qui a la capacité de retenir l'azote dans le sol en utilisant ses racines.

Comment cela fonctionne-t-il ? Selon François Mandin, un agriculteur dans le sud de la Vendée et président de l'Association pour une agriculture durable (Apad), qui soutient l'ACS, le système repose sur trois principes. Il s'agit de maintenir un couvert végétal en permanence, c'est-à-dire de ne jamais laisser le sol à découvert entre les cultures. Il faut également diversifier les cultures en mélangeant si possible les céréales avec des légumineuses, qui peuvent fixer et restituer l'azote de l'air. Enfin, il est important de limiter le travail du sol au maximum en utilisant la technique du semis direct.

Cela implique d'autoriser l'utilisation de désherbant avant de semer, mais en quantité minimale et nécessaire selon Denis Laizé. C'est un modèle hybride qui est ambitieux mais flexible. Depuis qu'il utilise cette méthode, François Mandin affirme avoir augmenté de 2 points le taux de matière organique de ses sols. Jean-Pierre Sarthou souligne que même si ce n'est pas idéal, des sols en bonne santé peuvent absorber une petite quantité d'herbicides avec un impact limité. C'est donc un moindre mal en attendant une alternative naturelle hypothétique.

Évolution culturelle

Il y a des progrès dans le domaine des fertilisants. Cependant, l'efficacité des biostimulants ne fait pas encore consensus. Selon Francis Bucaille, agriculteur dans la Nièvre et cofondateur de l'entreprise spécialisée Gaïago, les essais scientifiques sont menés sur des surfaces trop petites. Il souligne également que pour que ces produits fonctionnent, il est nécessaire de d'abord améliorer la fertilité chimique des sols.

Les partisans de l'agriculture de conservation privilégient actuellement l'utilisation de leurs propres méthodes de culture pour revitaliser les sols. Ils mettent notamment en œuvre des couverts végétaux tels que la phacélie, la moutarde, le triticale, le trèfle et la cameline, qui sont semés après la récolte et fauchés avant le semis suivant. Ces plantes permettent de limiter la croissance des mauvaises herbes et fournissent de la biomasse qui nourrit les sols et favorise leur activité microbiologique, selon François Mandin. Cela constitue une autre manière de fertiliser les sols.

François Mandin plante des graines de maïs dans un sol qui n'a pas été labouré mais qui a été traité avec un désherbant chimique. © Mélanie Bahuon/Neutral Grey pour Les Echos Week-End

Bien que de nombreux agriculteurs adoptent actuellement certaines pratiques de l'agriculture de conservation des sols, telles que l'introduction de légumineuses de manière intermittente, il est estimé qu'actuellement seulement 4 % des terres en France sont cultivées selon toutes ces pratiques. François Mandin, avec le soutien des douze délégations régionales de l'Apad, vise à atteindre 30 % d'ici 2030. C'est un objectif ambitieux.

Beaucoup d'agriculteurs voient l'abandon du labour comme un changement culturel qui nécessite un apprentissage et comporte des risques, selon Denis Laizé. Il est donc crucial d'être accompagné dans cette transition. Les chambres d'agriculture sont normalement responsables de cet accompagnement, mais Marc-André Selosse regrette leur manque de proactivité. Malgré cela, les mentalités évoluent et certaines chambres d'agriculture, comme celle du Maine-et-Loire, organisent des journées techniques sur l'ACS pour accompagner les exploitants dans cette transition. Denis Laizé, qui dirige la direction agronomique de cet organisme, explique qu'ils assistent actuellement 300 exploitants répartis en 27 groupes dans leur conversion vers ce modèle.

Il existe un risque de greenwashing pour les agriculteurs qui cherchent à améliorer leurs pratiques. Ils peuvent se tourner vers des plateformes privées telles que AgroLeague, qui offre des services d'accompagnement par des agronomes pour les aider à réussir leur transition vers des pratiques plus durables. Cette plateforme travaille déjà avec 6 000 fermes et vise à sécuriser les marges des agriculteurs tout en les aidant à acquérir les compétences nécessaires. Son fondateur, Jean-Christophe Girondin-Pompière, explique leur démarche.

Cependant, pour se développer, l'agriculture de conservation des sols a besoin du soutien de l'industrie agroalimentaire. La Fondation Earthworm s'est fixé pour mission d'accompagner cette démarche avec son programme "Sols vivants". En partenariat avec des entreprises telles que Nestlé, Lidl ou McCain, elle aide les fournisseurs de ces marques dans leur transition. Ces marques préfèrent parler d'agriculture régénérative pour mettre en avant leurs engagements, même si cela peut parfois être perçu comme du greenwashing en l'absence de critères précis. Le directeur général de la fondation, Bastien Sachet, insiste sur le fait qu'ils se positionnent avant tout en tant que défenseurs des sols.

De nos jours, cette organisation sans but lucratif a étendu son approche aux coopératives. En collaboration avec des industriels tels que Tereos pour le blé ou le groupe Avril pour le colza, un programme a été mis en place avec Vivescia pour impliquer mille exploitants. Ces industriels se sont engagés à acheter la production à un prix légèrement plus élevé pendant la transition.

À TerraMea, une entreprise dérivée des Laboratoires Dubernet située à Montredon-des-Corbieres (Aude), le 23 avril 2024, le sol est filtré avant d'être analysé.

Toutes ces actions peuvent également tirer parti des avancées récentes en matière d'analyse des sols. La start-up TerraMea, issue des Laboratoires Dubernet spécialisés en oenologie, propose une nouvelle approche basée sur l'analyse cytométrique et les rayons infrarouges depuis l'année dernière. Contrairement à l'analyse génomique, qui identifie les différents taxons sans pouvoir préciser s'ils sont morts, vivants ou en dormance, TerraMea peut fournir une cartographie précise de l'activité du biotope. Selon son président, Matthieu Dubernet, ce service est disponible pour moins de 100 euros, contrairement à l'analyse ADN qui peut coûter jusqu'à 1 500 euros. Cette technique permettra enfin d'évaluer rapidement et à moindre coût l'impact des pratiques agricoles sur la vie des sols, connue pour sa grande capacité de résilience. Grâce à cela, il sera possible de piloter de manière plus précise les interventions agricoles.

Il y a des avancées sur le terrain en ce qui concerne la question des sols, mais au niveau législatif et politique, ils n'ont pas encore la priorité. En février dernier, une proposition de loi visant à reconnaître les sols comme un patrimoine et à les protéger juridiquement a été rejetée par le Sénat. Une directive européenne est également en cours de développement, mais elle semble maintenant se concentrer davantage sur la surveillance et la résilience plutôt que sur la santé des sols.

TerraMea utilise une nouvelle méthode qui combine l'analyse cytrométrique avec les rayons infrarouges pour évaluer avec précision l'activité du biotope.

Les sols demeurent un sujet très délicat. En période de crise agricole, les agriculteurs et leurs représentants s'opposent fermement à l'idée qu'ils puissent devenir un bien public, comme le demande la société civile. François Mandin, par exemple, s'insurge contre l'idée qu'il devrait suivre des directives pour gérer les haies qu'il a plantées de manière spontanée. Pour Matthieu Dubernet et d'autres partisans de la régénération des sols, il est nécessaire de changer d'approche. Ils pensent qu'il est important que les agriculteurs replacent les sols au cœur de leur modèle et qu'ils se fixent des objectifs de régénération. Il faut ensuite leur laisser le choix de la meilleure stratégie pour les atteindre, au lieu de passer d'une méthode d'utilisation d'agrochimie à une autre d'agroécologie. Malheureusement, dans un contexte où de nombreux acquis écologiques sont remis en question, comme la fin de l'obligation de jachère pour 4% des terres arables ou la rotation des cultures, il est peu probable que cela suffise pour provoquer une révolution sur le terrain et restaurer complètement notre capital sol. Cependant, faute d'autre option, c'est peut-être la meilleure approche à adopter actuellement.

Les sols des forêts sont en mauvaise santé

Les pratiques de gestion forestière axées sur la productivité ont contribué à l'épuisement des sols forestiers au fil des décennies. Selon Laurent Saint-André, chercheur à l'Inrae de Nancy, les arbres absorbent beaucoup de nutriments du sol pendant leur croissance, puis se reposent en utilisant davantage leurs feuilles. Cependant, en coupant les arbres à ce stade pour maximiser le rendement, on empêche ce processus de régénération. De plus, les coupes rases laissent les sols à découvert, favorisant ainsi la perte de carbone. De nos jours, on utilise même les branches pour produire du bois énergie, privant ainsi le sol de la biomasse qui contient 50 % des minéraux de l'arbre. Cela a un impact négatif sur la qualité des plantations suivantes. Heureusement, les exploitants semblent avoir pris conscience de ces problèmes, mais il faudra du temps pour corriger les erreurs du passé.

La problématique de la transformation des sols

Les agriculteurs sont souvent critiqués pour appauvrir les sols, mais ils soulignent toujours que la principale cause de leur dégradation est l'urbanisation croissante. Chaque année en France, plus de 20 000 hectares de terres agricoles sont perdus au profit de la construction de routes, de bâtiments ou de zones commerciales. Cette situation est d'autant plus préoccupante qu'elle est souvent irréversible. Cette artificialisation des sols contribue également à l'augmentation du ruissellement des eaux de pluie et des risques d'inondations. La loi Climat et Résilience adoptée en août 2021 a fixé l'objectif ambitieux de parvenir à une "zéro artificialisation nette" d'ici 2050, avec des mesures de renaturation. Cependant, un nouveau texte publié en juillet 2023 a assoupli cette disposition en introduisant des dérogations. Malgré cela, il est impératif de réduire de manière significative la consommation de sols en misant sur la réhabilitation des terrains abandonnés.

Stefano Lupieri

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