Les racines des arbres, un levier discret de stockage du carbone

Le carbone ne reste pas qu’à la surface

Quand on parle de stockage du carbone, on pense aux forêts, aux troncs et aux feuilles. Pourtant, une grande partie du carbone capté par les arbres descend dans le sol par les racines. Ces dernières libèrent des composés organiques et laissent derrière elles des résidus qui nourrissent la vie souterraine. Des scientifiques ont étudié ce phénomène en comparant plantation d’arbres et système agroforestier mêlant cultures et arbres sur les parcelles INRAE du dispositif agroforestier DIAMS au sein de l'unité expérimental DIASCOPE près de Montpellier. Leur particularité : ils ne se sont pas arrêtés aux 30 premiers centimètres du sol. Ils ont exploré jusqu’à 1,5 mètre de profondeur.

Pour observer ce qui se passe sous terre, de grandes fosses ont été ouvertes autour d’arbres âgés de cinq ans. La terre collée aux racines —appelée « rhizosphère »— a été comparée à la terre située un peu plus loin. En laboratoire, la quantité de carbone a été mesurée, l’activité des micro-organismes analysée, et les bactéries et champignons identifiés grâce à l’ADN du sol . Ces mesures ont ensuite été combinées à une cartographie précise des racines pour estimer l’effet global sur tout le profil du sol.

Dans les couches superficielles, la présence des racines ne change pas beaucoup la quantité totale de carbone. À certaines profondeurs intermédiaires, une légère perte est même observée. Pourquoi ? Parce que les micro-organismes y sont nombreux et très actifs. Lorsqu’ils reçoivent du carbone frais provenant des racines, ils accélèrent aussi la dégradation du carbone déjà présent. C’est un peu comme si un nouvel apport de nourriture stimulait leur appétit général.

En profondeur, un stockage plus durable

Plus bas, à partir de 50 centimètres, la situation change. Le sol y est plus pauvre, plus compact et moins oxygéné. Les micro-organismes sont moins nombreux et plus contraints. Dans ces conditions, le carbone apporté par les racines est davantage transformé en matière organique stable, associée aux minéraux du sol, plutôt que d’être rapidement dégradé. Résultat : un enrichissement net en carbone est observé autour des racines profondes. « Même si les quantités restent modestes sous les arbres de 5 ans étudiés, ce carbone profond devrait s’accumuler si l’on maintien les arbres et on sait que dans ces horizons du sol, il peut rester stocké des siècles », précise Gabin Piton, chercheur à l’UMR Eco&Sol .

Ces résultats ne transforment pas à eux seuls le bilan carbone de l’agriculture. Mais ils montrent que les horizons profonds, souvent négligés, ont un réel potentiel dans le stockage du carbone. En intégrant des arbres dans les paysages agricoles, on ne fait pas qu’améliorer la biodiversité ou protéger les sols : on active aussi un mécanisme souterrain de stockage du carbone. Sous nos pieds, les racines travaillent silencieusement. Et dans la lutte contre le changement climatique, ce travail invisible pourrait compter plus qu’on ne l’imagine.

Ces résultats font écho à l’initiative internationale « 4 pour 1000 », lancée lors de la COP21, qui vise à augmenter chaque année de 0,4 % les stocks de carbone dans les sols afin de compenser les émissions mondiales de gaz à effet de serre. L’étude produit une estimation rare de la contribution que peuvent avoir les racines profondes des arbres en agroforesterie à ce stockage de carbone dans les sols . Même si les augmentations sont plus lente qu’en surface, ce carbone accumulé en profondeur est généralement plus stable et moins susceptible d’être déstocké sur le long terme en réponse aux aléas des changements climatiques et d’usage des terres.