Pourquoi les sols perdent leur diversité

Je voulais savoir si le terme « exploitation abusive » était scientifiquement défendable. Ou s’il ne s’agissait que d’un terme chargé d’émotion dans le discours sur la durabilité. J’ai donc examiné les données. Et les données sont sans équivoque. Les sols perdent partout dans le monde :

• matière organique
• diversité microbienne
• stabilité structurale
• capacité de stockage de l’eau
• résilience fonctionnelle

Ce n’est pas une idéologie. C’est de la pédologie. Et si nous voulons comprendre pourquoi les sols perdent leur diversité, nous devons examiner deux processus centraux :

1. simplification fonctionnelle due aux monocultures
2. perte de matière organique due à une exploitation intensive

 

1. Le sol est un écosystème très complexe

Avant de parler de « perte », il faut déterminer clairement ce qui est effectivement perdu. Un sol sain se compose de :

• 45 % de matière minérale
• 25 % d’eau
• 25 % d’air
• 5 % de matière organique

Ces 5 % de matière organique sont essentiels. Car ils constituent l’habitat et la source d’énergie pour :

• bactéries
• champignons
• actinomycètes
• protozoaires
• nématodes
• arthropodes
• vers de terre

Une cuillère à café de terre fertile contient des milliards de microorganismes. Ces organismes ne sont pas de simples figurants.

Ils sont des acteurs fonctionnels.

Ils :

• minéralisent l’azote
• mobilisent le phosphore
• stabilisent les agrégats du sol
• produisent des polysaccharides
• forment des réseaux mycorhiziens
• stockent du carbone

Le sol n’est pas un substrat.
Le sol est un réseau fonctionnel. Et c’est précisément ce réseau qui est de plus en plus simplifié.

2. Monocultures - quand la diversité biologique est systématiquement réduite

2.1 La diversité végétale détermine la diversité microbienne

Une étude centrale de Lange et al. (2015, Nature Communications, DOI : 10.1038/ncomms7704) a examiné 60 prairies européennes. Résultat : plus la diversité végétale est élevée, plus les éléments suivants sont élevés :

• biomasse microbienne
• densité des mycorhizes
• activité fonctionnelle

Les plantes libèrent par leurs racines ce que l’on appelle des exsudats :

• sucres
• acides aminés
• acides organiques
• métabolites secondaires

Ces substances agissent sélectivement sur les microorganismes. La diversité aérienne engendre une diversité souterraine. Il s’agit d’un lien mesurable

Des études à long terme le montrent : Venter et al. (2016, Soil Biology & Biochemistry, DOI : 10.1016/j.soilbio.2016.04.017) :

• Diversité bactérienne réduite dans les monocultures
• Activité enzymatique moindre
• Dominance de quelques groupes fonctionnels

Cela signifie que l’écosystème du sol est fonctionnellement simplifié. Et une diversité fonctionnelle réduite signifie :

• résilience moindre
• sensibilité accrue aux maladies
• dépendance accrue aux intrants externes

La monoculture n’est pas seulement un modèle agroéconomique.
Il s’agit d’une réduction systémique de la complexité biologique. Or les systèmes complexes perdent leur stabilité par simplification.

3. Décomposition de l’humus - le moteur central de la perte de fonctionnalité

Si je ne devais désigner qu’un seul indicateur pour décrire l’état d’un sol, ce serait : la teneur en matière organique.

3.1 Évolution mondiale du carbone des sols

Rattan Lal (2004, Science, DOI: 10.1126/science.1097396) décrit :

• L’agriculture intensive a libéré dans le monde des quantités considérables de carbone organique du sol.
• Les sols sont passés de puits de carbone à sources de carbone.

La matière organique est :

• Réservoir de carbone
• Réservoir d’eau
• Tampon nutritif
• Stabilisateur de la structure

Lorsqu’elle disparaît, le sol perd plusieurs fonctions simultanément.

Six et al. (2002, Soil & Tillage Research, DOI: 10.1016/S0167-1987(02)00059-8) :

Travail intensif du sol :

• augmente l’apport d’oxygène
• accélère la décomposition microbienne
• déstabilise les agrégats du sol

Le résultat :

• libération de CO₂
• dégradation de la structure
• sensibilité accrue à l’érosion

La décomposition de l’humus n’est pas un processus passif.
Il est activement accéléré par les pratiques agricoles.

Rawls et al. (2003, Geoderma, DOI: 10.1016/S0016-7061(03)00094-6) :

Une augmentation de 1 % de la matière organique accroît significativement :

• capacité au champ
• eau disponible pour les plantes

À une époque où les périodes de sécheresse se multiplient, ce n’est pas un détail. L’humus est un réservoir d’eau. Lorsque nous le perdons, nous perdons notre résilience face au stress climatique.

4. Pourquoi il ne s’agit pas d’une évolution neutre

Je tiens à être clair : la perte de diversité des sols n’est pas un cycle naturel.
Il est d’origine humaine. Il résulte de :

• Intensification
• Simplification
• Désarticulation des cycles
• Focalisation sur les rendements à court terme

Et cela est mesurable. Le sol stocke davantage de carbone que l’atmosphère et la végétation réunies. Lorsque l’humus disparaît :

• le CO₂ augmente
• la capacité de stockage de l’eau diminue
• l’érosion augmente
• la biodiversité diminue

Le sol est un acteur climatique.
Régulateur de l’eau.
Un fondement de la vie. Ce n’est pas une perspective romantique.
C’est une analyse systémique.

5. Le compactage des sols - le facteur physique sous-estimé

Outre l’appauvrissement biologique et la perte d’humus, il existe un troisième facteur central : la dégradation de la structure due au compactage. Le sol n’est pas seulement constitué de matière -
il est constitué de pores.

• Macropores → circulation de l’air
• Mésopores → circulation de l’eau
• Micropores → stockage de l’eau

Lorsque le sol est compacté :

• la proportion d’air diminue
• Les racines se développent moins bien
• Les microorganismes perdent leur habitat
• L’eau s’infiltre moins bien

Des études montrent que la compaction réduit significativement l’activité microbienne, car la limitation de l’oxygène restreint les processus biologiques. Un sol compacté est perturbé sur les plans biologique et physique.

Et ce qui me préoccupe particulièrement : la compaction est souvent irréversible ou ne se régénère que très lentement.

6. Effet tampon des nutriments - pourquoi la structure et les minéraux sont déterminants

Dans les discussions sur l’humus, on oublie souvent que la matrice minérale joue elle aussi un rôle central. Un terme essentiel ici est : capacité d’échange cationique (CEC). Elle décrit la capacité du sol à fixer les nutriments chargés positivement :

• Potassium (K⁺)
• Magnésium (Mg²⁺)
• Calcium (Ca²⁺)
• Ammonium (NH₄⁺)

Les sols à CEC élevée :

• stockent les nutriments
• empêchent le lessivage
• approvisionnent les plantes plus régulièrement

L’humus contribue à la CEC.
Mais aussi certains minéraux argileux et des minéraux silicatés structurellement stables. C’est ici que commence un aspect souvent négligé de la régénération des sols : ne pas penser uniquement en termes organiques.
Mais organique + minéral. Un système stable a besoin des deux.

7. Le silicium - un élément fonctionnel, mais sous-estimé

Le silicium est, après l’oxygène, l’élément le plus abondant de la croûte terrestre. Cependant, le silicium disponible pour les plantes n’y est pas présent de manière systématique. Des études scientifiques montrent :

• Le silicium peut stabiliser les parois cellulaires des plantes
• Il augmente la résistance mécanique
• Il peut améliorer la résistance au stress dû à la sécheresse
• Il favorise la tolérance au stress biotique

C’est particulièrement le cas dans les sols soumis à une agriculture intensive, où la fraction de silicium disponible pour les plantes diminue. Le silicium n’est pas un « engrais » classique.
C’est un facteur de structure et de stabilité. Et c’est précisément là que, pour moi, la boucle est bouclée : la structure détermine la stabilité - dans le sol comme dans la plante.

8. La conséquence logique : une pratique de jardinage régénératrice

Une fois que j’ai compris les mécanismes, la pratique ne découle pas de l’idéologie - mais de la logique du système.

8.1 Favoriser la diversité

association de cultures
rotation des cultures
bandes fleuries
engrais vert

La diversité accroît la stabilité fonctionnelle.

8.2 Constituer de l’humus

compost
paillis
laisser les résidus végétaux dans le cycle
incorporer les cultures intermédiaires

L’humus augmente :

• stockage de l’eau

• effet tampon des nutriments

• activité microbienne

8.3 Perturber le moins possible le sol

• pas de travail du sol inutile

• pas d’exposition permanente

• protection contre l’érosion

La perturbation réduit la stabilité.

8.4 Compléter de manière ciblée la structure minérale

Un sol stable a besoin de :

• matière organique

• activité microbienne

• composants structurels minéraux

Les minéraux silicatés structurellement stables peuvent :

• tamponner les nutriments
• stocker l’eau
• stabiliser la matrice du sol
  

La régénération signifie l’intégration de tous les niveaux.

9. Alors : adopter maintenant une position

Je considère désormais le terme « exploitation abusive » comme scientifiquement justifié. Non pas parce que je souhaite être alarmiste. Mais parce que les données montrent que, dans de nombreux endroits, nous prélevons plus rapidement que les systèmes ne peuvent se régénérer. Mais je tiens également à souligner que la régénération des sols est possible. Et elle ne commence pas à l’échelle de la politique mondiale. Elle commence au mètre carré. Mon jardin n’est pas un espace isolé. Il fait partie d’un système plus vaste.

Si je :

• produire de l’humus
• favoriser la diversité
• stabiliser la structure
• soutenir l’équilibre minéral

alors je ne travaille pas seulement sur le rendement. Je travaille sur la stabilité du système.

Pourquoi comprendre change l’action

Je voulais savoir si la perte des sols était réelle. Elle l’est.

Je voulais savoir si cela pouvait être expliqué scientifiquement. C’est le cas.

Et je voulais savoir si je pouvais faire quelque chose. Je le peux.

La régénération n’est pas une utopie.
C’est de la pédologie appliquée.

Et elle commence précisément là où j’assume mes responsabilités.

Dans le sol sous mes pieds.

→  Pour ceux qui souhaitent utiliser la zéolithe dans leur propre jardin, la page Zéolithe pour le jardin et l’amélioration des sols davantage d’informations sur l’utilisation et les produits.

Mise en contexte issue de notre pratique chez Steinkraft

Chez Steinkraft, nous nous intéressons depuis de nombreuses années à la manière dont les minéraux naturels agissent dans le sol et au rôle qu’ils peuvent jouer dans la stabilité des processus du sol. La zéolithe, en particulier, est un exemple fascinant de la manière dont des structures géologiques - formées par l’activité volcanique et de longs processus naturels - peuvent posséder des propriétés leur permettant d’assumer une fonction particulière dans le sol.

Dans notre travail, nous associons les connaissances scientifiques aux expériences pratiques de l’horticulture et de l’agriculture. Il apparaît régulièrement qu’une compréhension approfondie des processus du sol est la clé d’un entretien durable des sols.

Notre objectif est de transmettre ces connaissances de manière compréhensible. Car comprendre comment l’eau, les nutriments, les micro-organismes et les structures minérales interagissent dans le sol permet d’agir de manière plus consciente et de contribuer à des sols vivants ainsi qu’à des cycles de jardinage fertiles sur le long terme.