# Matière organique du sol et séquestration du carbone

Écologie & évolution · Master 1

> Dynamique de l'humus, stabilisation du carbone et potentiel de stockage dans les sols suisses.

## Introduction

Les sols contiennent plus de carbone que l'atmosphère et la végétation réunies, principalement sous forme de matière organique. Ce stock résulte d'un équilibre entre les apports (litière, racines, exsudats) et les pertes (respiration microbienne, érosion, lessivage). Une faible variation de ce stock peut avoir des effets notables sur le climat.

Les concepts ont évolué : l'ancienne notion d'« humus » comme macromolécules récalcitrantes cède la place à celle d'un continuum de matière en décomposition, dont la persistance dépend davantage de l'association aux minéraux, de l'occlusion dans les agrégats et des conditions du milieu que de la structure chimique intrinsèque. On distingue notamment la matière organique particulaire (MOP) et la fraction associée aux minéraux (MAOM).

Ce deck présente ces compartiments, les mécanismes de stabilisation, l'effet du climat et des pratiques agricoles, ainsi que les limites de la séquestration, en particulier à travers l'initiative « 4 pour 1000 » et les travaux menés en Suisse (Agroscope, réseau de mesure NABO).

## Objectifs d'apprentissage

- Distinguer matière organique particulaire et associée aux minéraux
- Expliquer les mécanismes de stabilisation du carbone dans le sol
- Évaluer l'effet des pratiques agricoles sur le stock de carbone
- Discuter les limites et la réversibilité de la séquestration

## Concepts clés

- **Carbone organique du sol (COS)** : Part du carbone du sol présente dans la matière organique ; stock déterminé par la balance apports-pertes.
- **MOP et MAOM** : La MOP est une matière végétale peu transformée, de renouvellement rapide ; la MAOM est du carbone lié aux surfaces minérales, plus persistant.
- **Stabilisation par les minéraux et les agrégats** : Protection physique par occlusion dans les agrégats et liaison chimique aux argiles, oxydes de fer et aluminium.
- **Effet de priming** : Modification de la décomposition de la matière organique ancienne provoquée par un apport de substrat frais.

## Conclusion

Le carbone du sol est un enjeu climatique et agronomique. Sa séquestration est possible mais limitée et réversible : elle exige des pratiques durables et des mesures rigoureuses.

## Cartes

### Quel est l'ordre de grandeur du carbone stocké dans les sols ?

Environ 1 500 à 2 400 Gt de carbone sur le premier à deux mètres, soit plus que l'atmosphère et la végétation combinées.

### Qu'est-ce que la MOP ?

La matière organique particulaire, fragments de plantes peu décomposés de renouvellement rapide.

### Qu'est-ce que la MAOM ?

La matière organique associée aux minéraux, plus stable car adsorbée aux surfaces de minéraux fins.

### Quels facteurs stabilisent le carbone dans le sol ?

L'association aux minéraux argileux, l'occlusion dans les agrégats, l'inaccessibilité aux microbes et des conditions défavorables à la décomposition.

### Que dit l'initiative « 4 pour 1000 » ?

Une hausse annuelle de 0,4 % des stocks de carbone des sols pourrait compenser les émissions anthropiques de CO2 ; objectif de mobilisation, pas de promesse de solution unique.

### Quelles pratiques augmentent le carbone du sol ?

Couverts végétaux, prairies temporaires, apports de composts et d'engrais de ferme, réduction du travail du sol, agroforesterie.

### Pourquoi les tourbières sont-elles prioritaires à protéger ?

Elles stockent d'énormes quantités de carbone, qui est libéré en CO2 quand elles sont drainées.

### Qu'est-ce que la saturation en carbone ?

La limite de stockage d'un sol, dépendant de sa teneur en argile et limon fins, au-delà de laquelle l'ajout de carbone ne s'accumule plus.

### Pourquoi la séquestration est-elle réversible ?

Si les pratiques sont abandonnées ou si le réchauffement accélère la décomposition, le carbone peut être relâché.

## Glossaire

- **Humification** : Transformation biochimique de la matière organique en composés stabilisés, concept aujourd'hui nuancé.
- **Agrégat** : Association de particules minérales et organiques liées par des agents comme les hyphes et les polysaccharides.
- **Exsudats racinaires** : Composés carbonés libérés par les racines, source majeure de carbone pour les microbes.
- **Efficacité d'utilisation du carbone** : Fraction du carbone assimilé par les microbes qui est convertie en biomasse plutôt que respirée.
- **Rapport C/N** : Rapport entre carbone et azote d'un matériau, qui détermine sa vitesse de décomposition.
- **Minéralisation** : Conversion de la matière organique en composés minéraux, dont le CO2.

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