L'importance d'un sol sain et du piégeage du carbone pour atténuer les changements climatiques

Pourtant, cette ressource vitale est confrontée à des menaces croissantes de dégradation, dues à l'érosion, à la contamination et à l'épuisement des matières organiques.

Avec l'augmentation des populations et l'intensification du changement climatique, la pression sur les sols ne fait que croître. L'érosion des sols, une menace omniprésente pour la santé des sols, se manifeste par le détachement et l'enlèvement de particules de sol par les forces érosives de la nature (ou de l'homme). Ce processus graduel se déroule en plusieurs étapes distinctes, en commençant par le délogement des particules de sol, suivi du transport de ces particules à travers le paysage.

• L'érosion hydrique, déclenchée par des précipitations dépassant la capacité d'infiltration du sol, entraîne souvent un ruissellement à la surface du sol. Cette érosion se manifeste par la création de ravines et de ruisseaux qui finissent par entraîner la perte de la couche arable fertile.
• L'érosion éolienne, bien que moins répandue, est tout aussi destructrice, en particulier dans les régions arides où les sols secs et meubles sont susceptibles d'être emportés par les rafales. Le vent a la capacité de soulever et de transporter les particules de sol sur de grandes distances, ce qui entraîne la dégradation des sols et la désertification.
• La pollution atmosphérique peut également avoir une influence considérable sur la santé des sols, d'autant plus que nous polluons également les précipitations qui arrosent le sol et alimentent l'hydrosphère. Les métaux lourds tels que les oxydes d'azote ou le dioxyde de soufre peuvent être dangereux sous des formes trop saturées, affectant les sols.
• L'érosion d'origine humaine figure également en tête de liste des facteurs destructeurs, avec l'érosion due au travail du sol, qui découle de pratiques agricoles telles que le labourage.

Les conséquences de l'érosion des sols vont bien au-delà de la perte physique des sols : elle diminue la productivité agricole, compromet la qualité de l'eau et perturbe également les écosystèmes fragiles.

Un exemple concret de sol érodé

Que signifie "sol sain" ?

Le sol est indispensable au maintien de la vie sur Terre et constitue un élément fondamental des écosystèmes et de l'agriculture. Par essence, la santé du sol incarne la capacité du sol à entretenir la vie - sa capacité à nourrir la vie, en favorisant un environnement riche en micro-organismes vitaux et en nutriments essentiels. Un sol sain, enrichi en matières organiques et en minéraux, fournit le soutien nécessaire à la croissance des plantes, à la rétention d'eau et au piégeage du carbone, si important pour atteindre la neutralité carbone.

Pour évaluer la santé d'un sol, il faut évaluer sa capacité à travers ses propriétés physiques, chimiques et biologiques. Les principaux indicateurs de la santé du sol sont sa structure, sa teneur en éléments nutritifs, son activité microbienne et sa capacité à soutenir la croissance des plantes.

Composition du sol

Le sol joue un rôle particulièrement crucial dans le stockage du carbone, agissant comme un réservoir important de dioxyde de carbone et d'autres gaz à effet de serre. Grâce à des processus tels que la photosynthèse, les plantes absorbent le CO2 de l'atmosphère et stockent le carbone dans le sol sous forme de matière organique. L'érosion des sols menace donc la consommation de carbone organique du sol, ce qui entraîne une diminution de l'accumulation de carbone et a un impact négatif sur les réservoirs de carbone des écosystèmes terrestres.

Les pratiques de gestion durable des sols, y compris les techniques d'agriculture régénératrice telles que la rotation des cultures et l'agroforesterie, sont essentielles pour préserver la santé des sols et atténuer la perte de carbone organique. L'agriculture de conservation et les pratiques de labourage de conservation peuvent également améliorer le piégeage du carbone organique du sol en minimisant les perturbations du sol, en incorporant les résidus de culture et en favorisant l'activité microbienne. Ces pratiques améliorent non seulement la structure et la fertilité des sols, mais contribuent également à atténuer le changement climatique en capturant et en stockant le carbone atmosphérique.

Rendre les sols à nouveau sains!

Le stockage du carbone dans les sols peut devenir une étape cruciale sur la voie de l'atténuation du changement climatique en piégeant d'importantes quantités de dioxyde de carbone (CO2) de l'atmosphère. Cependant, la dégradation des sols est un problème mondial crucial : environ 30 % des sols de la planète sont actuellement considérés comme dégradés et, selon un rapport récent de la Commission européenne, 60 à 70 % d'entre eux sont considérés comme malsains. Par conséquent, la stabilité du carbone stocké dans les dépôts, si importante pour le piégeage du carbone à long terme, est menacée. La conservation des terres qui stockent déjà une grande quantité de gaz à effet de serre doit devenir notre priorité absolue, car elle empêche la libération du carbone et du méthane stockés dans l'atmosphère, ce qui pourrait avoir des effets inverses à ceux escomptés. Il est donc très important de surveiller et d'étudier la santé des sols à l'aide de divers indicateurs.

La cartographie conventionnelle des sols repose sur des études de terrain coûteuses et à forte intensité de main-d'œuvre. L'échantillonnage du sol consiste à enfoncer un tube d'échantillonnage dans le sol, généralement à une profondeur de 10 cm, et à extraire une carotte de sol. Plusieurs échantillons prélevés à différents endroits de la zone d'intérêt sont combinés pour obtenir un échantillon représentatif. Toutefois, la précision de l'échantillonnage du sol peut être compromise par des facteurs tels qu'une profondeur et une taille d'échantillon incorrectes, ce qui conduit à des représentations inexactes de la teneur en nutriments ou en carbone du sol et de sa résistance. Pour garantir la précision de la profondeur et de la taille des échantillons, il faut soigneusement quadriller les grands sites et prélever plusieurs échantillons dans chaque section. La contamination croisée due à un équipement malpropre et le fait de ne pas tenir compte de l'histoire du site ou de négliger une restauration adéquate du site peuvent fausser davantage les résultats. Il est donc essentiel de prêter une attention particulière aux protocoles d'échantillonnage et aux conditions du site pour garantir la fiabilité des données sur les sols dans le cadre de projets de construction ou d'agriculture.

Échantillonnage physique du sol

La télédétection peut être la solution que nous recherchons

En revanche, la télédétection peut devenir une méthode de surveillance des sols plus efficace en termes de temps et de coûts, grâce à sa capacité à cartographier rapidement et avec précision les différentes propriétés physico-chimiques des sols. Le carbone organique du sol, la salinité et l'azote ne sont que quelques indicateurs qui pourraient être contrôlés à haute résolution en utilisant par exemple des capteurs optiques.

Les modèles de satellite et de télédétection proposés par Meteory sont de plus en plus précieux pour surveiller le stress hydrique, les niveaux d'urbanisation et la pollution de l'air, qui peuvent tous contribuer à la dégradation des sols. L'évaluation du stress hydrique dans les régions agricoles aide les agriculteurs à optimiser les pratiques d'irrigation et à atténuer l'impact de la sécheresse sur les sols. La surveillance de l'urbanisation implique le suivi des changements d'utilisation des sols et du développement des infrastructures, qui peuvent entraîner le tassement des sols, leur contamination et la perte de terres arables. Les données de Meteory permettent également de mieux comprendre la pollution atmosphérique en surveillant les émissions de dioxyde de soufre, de méthane ou de dioxyde d'azote, qui peuvent devenir toxiques pour la qualité du sol.

L'utilisation de la technologie des satellites et de la télédétection pour surveiller les niveaux de carbone organique du sol et d'autres propriétés essentielles du sol présente des avantages en termes d'échelle, de fréquence et de capacités de surveillance à long terme, permettant des évaluations mensuelles, voire plus fréquentes, de la santé du sol. Le passage d'un échantillonnage sporadique au sol à une surveillance régulière par satellite offre une représentation plus précise et en temps réel de la qualité du sol, ce qui peut avoir un impact positif sur les décisions futures concernant les territoires locaux et la durabilité. En outre, la télédétection contribue à des choix agricoles durables en surveillant les stades de croissance des cultures, les niveaux d'humidité du sol et la richesse minérale, encourageant ainsi les efforts de conservation des sols et informant sur les pratiques de gestion durable des terres.

Le manque d'informations complètes sur les sols aux niveaux mondial, national et local peut conduire à des décisions politiques mal informées, à une dégradation continue des terres et des ressources en eau et, par conséquent, à une augmentation des émissions de carbone. La télédétection offre une solution en étendant les ensembles de données d'étude des sols existants, en segmentant les paysages en unités homogènes et en facilitant la cartographie numérique des sols. Bien que l'application de la télédétection à l'étude des sols soit encore en évolution, son potentiel d'amélioration de la cartographie des sols et des terrains à l'échelle mondiale est indéniable.