[PDF] Les stocks de carbone dans les sols des Antilles - Horizon IRD

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LZ99E.g

1.1.1 en

1.1.1-

.... cr .... -- 1: E = E CI 1: a- I: -- U 1: fa.... .... -- --- -- --.. n04

Décembre

200
\ \p\ 1 p. 11 \ \ 1 p. 17 ) \ p. 7 p. 5 "'

AVANT·PROPOSAn

dré-

Bernard

DELMAs

EDITORIALD

anie lBARR ET EA U, T hierry GOGU EY ,

Fré

déric SAUDUBRAY,A la in XAND É LE

PROGRAMME

GESSOL·ANTILLES

EricB LA

NCHART,Marti

al

BERNOUX

LA

PÉDOLOGIE

AU PRAM LES

POLITIQUES

PUBLIQUES

Sylvie M

AUB OU RG UET ,VincentESCHENBREN NE

R,Dominique

ARR

OUAYS,

Mart ial

BERNoux,

Jean-

Franço

isSOUSSANA EFFET DE SERRE ET

SÉQUESTRATION

DU

CARBONE

AU

NIVEAU

GLOBAL

:

APPROCHE

HISTORIQUE

ET

ÉTAT

ACTUEL

p. 13 Ch ristian FE LLER, Mart ial

BERNOUX,VincentESCHENBRENNER,Be

rnar dBARTHÉS,

Eric B

LANCH ART J r;r IJ LES

PETITES

ANTILLES:

DES

CLIMATS

ET DES SOLS

VARIÉS

SUR DE

COURTES

DISTANCES

Yves-MarieCABIDOCHE,EricB

LA

NCHART,Dominique

ARR OU AY S,

EmmanuelGROLL

EA

UX,Sébastien

LEHM AN ,FrançoisCOLM ET -D AA GE p.2'1 .

EVOLUTION

DE

L'OCCUPATION

DES SOLS EN

MARTINIQUE

Martial

BERN OU X, Eric B LA

NCHART,CorinneVEN

KA TA PE N,

Norberto

C.NORONHA,MauriceBU

RA c.F rançois COL MET-D AA GE, Claud eSC HE RER p.27

STOCKS

DE

CARBONE

DANS LES SOLS POUR

DIFFÉRENTS

AGROSYSTÈMES

DES

PETITES

ANTILLES

Eric B

LANCHART.

Yves -Marie CABID O CH E, Jorge

SIERRA,

Corinne

VE NKAT APE N,

Christ

ian LA NG LAIS ,

Raphaël

ACHARD

p.31

DÉTERMINANTS

DES

STOCKS

DE

CARBONE

DANS LES SOLS ET

SPATIALISATION

À

L'ÉCHELLE

DE LA

MARTINIQUE

p. 35

Corinne

VE N KAT AP

EN,Eric

BLANCHART,

Mart ial BER N OU X,

Maurice

BURA C

STIMATION

DE LA

VALEUR

DE LA TONNE DE

CARBONE

DU SOL DANS LÉ

SECTEUR

AGRICOLE

MARTINIQUAIS

p. 39
Sylv ie

MAUBOURGUET,

Frédéric

SAUDUBRA

Y

ELQUES

BRÈVES

_ p. 45
3

Photo 5.

Nelly TELLE (CIRAD), dosage ducarbonetotal, phosphoreet azote minéral par auto-analyseur à flux continu. Au PRAM, la recherche sur lessols est menée dans troisdirections:

•des recherchesfondamentalessur lacaractérisationhydrostructuraledes solsavec laréalisation

d'un système d'information à référencespatiale, •des recherchesagronomiquesvisant à l'améliorationdespratiquesagricoles, •des analyses physico-chimiquesrépondantaux demandes desagriculteurs. La pédologie au PRAM

Photo 1.

Elisabeth

ROSALIE

(ClRAD), responsabledu laboratoired'analyse des sols etvégétaux duCIRAD.

Photo 2.

Anne-LaureTRANSLER-UNFERétudianteUAG-IRD,

travaillantsur le poste informatique duSIRS-Sols(Système d'Information à

RéférenceSpatialesur

les sols).

Photo 6.

Luc !?ANGON (lRD), rétractomie:mesure en continudu retrait d'

échantillonsde sols en

'onction del'évapora ;01en.fonctlon •

Photo 3.

Erik

BRAUDEAU

(IRD), responsable dulaboratoire depédologiedel'IRD.

Photo 4.

CHN: appareilde précision pour l'analyse automatiqueet ensérie ducarboneet del'azote dans les sols. 5

Photo 1.

Morne-Vert.Occupation

des sols pardes cultures etdeshabitations malgréde for tes pentes, entraînant del'érosion. Photo 2.

Macouba. Sol

jeune sur cendreset ponces cultivé en bana ne.On remarque des signesd'accumulation departiculesfinesdans lessillonset en bas de pente. indice dephéno mènes d'

érosion.

Photo 3.

Morne Larcher.

Vertisol sousprairieen

saisonsèche. Les nom breusesrochesaffleu rant ensurfaceindi quentunphénomène importantd'érosion. our laparutionde cequatrièmenumérodes Cah iersdu PRAM, nous avons choisi de pré senter les résultatsd'unprogrammede recherche intitulé"

Déterminantsdes stocks de

carbone des sols des PetitesAntilles(Martinique,Guadeloupe).Alternativesde séques- trationdu carbone etspatialisationdes stocks actuels et simulés". Ce programmea étéinitiéen réponse à un appel d'offre duMinistèrede l'Ecologie et duDéveloppementDurable, lancé en 1998 et renouvelé en 2000 (GESSOL) .

Cechoix s'expliquepar

tro israisons principales : •Toutd'abord,et ceci constituela raisond'êtredes

Cahiers

du PRAM, nous avons souhaité présenter certaines avancées de la rechercheagronomiquedevantfaciliterledéveloppement d'uneagriculturedurableenMartinique. •Ensuite,nous avons voulumettreen exerguel'intérêt,face à des questions aussi complexes, d 'initier des projetspluridisciplinairesinter-organismes. Ce programmeconstitue, depuisla création du PRAM, lepremierprojetregroupantde manièreopérationnellelesquatre organismes membresà savoir le Cemagref, le

CIRAD,

l'INRAet l'IRD. Legroupede recherche

GEODE-Caraïbes

del'UniversitédesAntilleset de la Guyane y a étéégalement associé. •Enfin, il nousa sembléopportun, à l'heure où denombreusesréflexions sont engagéessur l'avenir de la recherche, demettreen évidencel'intérêtd'une recherchemartiniquaise à la fois pour la Mart iniquemais aussi pourcontribuer à apporterdes éléments de réponse à des questions

émergentes au niveauinternational.

Ce numéro des

Cahiers

du PRAM rend compte desprincipauxrésultats acquis dans le cadre de ce programme. Sa publicationet sa diffusion ont été permisesgrâce au soutienfinancierduMinistère de l'Ecologie et duDéveloppementDurable (dans le cadre du ProgrammeGESSOL-Antilles1999, n° 01

105) et à unesubventionspécifique duMinistèredélégué à laRecherche.Nous tenons ici à

les remercierpourleur soutien. Des avancées notables ont étéréaliséesenmatièred'inventaire,decartographieet de connais sances sur la préservation de la matièreorganiquedes sols enMartiniqueet enGuadeloupeen fonctiondedifférentsagrosystèmes. Ence quiconcerne plusspécifiquementlaMartinique,on notera que ceprojeta permis de numé riser la carte des solset deconstituerune banque de donnéespédologiquesregroupantla majo rité desinformationsdisponibles depuistrente ans.

Il aégalement

servi desupportpourréaliser uneestimationde la valeur de latonnede carbone stocké dans les sols.

Pourterminer,et sachant

.que le PRAM aégalementun rôleimportant à jouerdans laformation,notonsqu'ila permis de participerà laformation'de plusieursétudiants(accueil dequatrestagiaires,pendantsixmois cha cun) et definaliserune thèseportantsur lesdéterminantsdesstocksde carbone dans les sols . Pour desnon-spécialistes,il n'est pasévidentdefairelerapprochemententreleréchauffementcli matique,lesgaz àeffetde serre et le stockage du carbone dans les sols, même si tout un chacun aentenduparlerdu Protocole de Kyoto (quientreraenvigueurenfévrier2005). Dans une pério de oùl'onse doit d'êtrede plus en plusvigilentà la préservation del'environnement,cenuméro des

Cahiers

du PRAM s'est vouluparticulièrementdidactique, tout enmaintenantunhautdegré

derigueurscientifique,d'oùlesapprochesprogressivesallantdesconsidérations lesplus générales

jusqu'à des données très détaill

ées.

Nous vous en souhaitons une lecture agréable etutile.

LeComité Exécutifdu

PRAM

Daniel

BARRETEAU

(lRD)

Thierry

GOGUEY

(CIRAD)

Frédéric

SAUDUBRAY

(Cemagref) Alain

XANDÉ

(INRA) 7 J_ ar ses différentesfonctions,le sol joue un rôle clévis-à-visde l'environnement: il convientde leprotégerau même titre quel'airet l'eau. La Commission Européenne a confirmécela, en 2002, endéveloppantunepolitiqueenvironnementaledeprotection et de suivi de laqualitédes sols,àl'imagede ce qui a été fait pour laqualitéde l'eau. Les décisionsà prendre enmatièredeprotectiondu sol s'inscriventdans un contexte où la compo santescientifiqueestprépondérante.Eneffet,l'évolutionà long terme du système naturelen cause

et lesdéterminantsclimatiques,pédologiques, technico-économiques de cetteévolutionsont au

coeur des réflexions en cours. Les travaux préparatoires à lafutureDirective Cadre Européenne ont ainsi mis l'accent en 2004 à Bruxelles sur les pressions auxquelles le sol est soumis(pressionsayant

deseffets à plus ou moinslong terme, réversiblesou irréversibles) et sur lescomposant du sol à pro

tégerdont, enparticulier,la matièreorganique. L'efficacité des moyens de maîtrise possible parrapportàl'objectiffinalattenduest une autre composante dans cetteprotectiondu sol. Ils nepeuventêtre dissociés des enjeux sous-jacents d'usage et de gestion des sols comme par exemple les relations entreagricultureetenvironne ment. ces enjeux concernent l'agriculturemultifonctionnelle,en tant queproductricede nouveaux services environnementaux.Ilsinterfèrentplusgénéralementavec l'ensemble des impacts de la productionagricole sur les ressources naturelles, dans lesquels le sol joue un rôledéterminant. Conscient depuislongtempsde ce besoins deconnaissancessur lefonctionnementdes sols et de

son rôle vis-à-visdel'environnementet de laproductionagricole,le MEDDa lancé dès 1998le pro

gramme de recherche

GESSOL

(GEStion .des

SOLs).

Plusieurspropositions

ont

été financées dans ce

cadre dont le présentprojetsur lesdéterminantset laspatialisationdesstocksde carbone dans les solsdesAntilles. Les fonctionsenvironnementalesetagronomiquesde lamatièreorganiquesont bienconnues:

ellepermetle stockaged'élémentsnutritifs,l'augmentationde la capacité d'échangecationique,

l'améliorationde lastabilitéstructuraledes sols etl'améliorationdes activités fauniques, micro

biennes du sol. La matièreorganiquedu solintervientégalementdans le cycleglobal du carbone, et peut secomportercomme un puits ou une source de gaz à effet de serrevis-à-visdel'atmo sphère. Les étudesportantsur lesdéterminantset les niveaux des stocks dematièreorganique

(appréhendés à travers lesstocks de carbone) sont doncd'uneimportancecapitalpourévaluer la

durabilitédes systèmes et leur impact surl'environnement. Les Antillesconstituent,dans lemilieutropical,un modèled'étudeparticulièrementintéressant pourlacompréhensiondesdéterminantsdesstocksde carbone dans lessols,en raison de la gran devariétédes types de sols et de leurs usages, et del'importancedesgradientsclimatiques. La demandede références scientifiques de lapartdesutilisateurssur leterrainestforte.

Le présentnumérodes

Cahiersdu P

RA M répond à lavolontédu MEDDet deschercheurs des ins tituts de rechercheimpliqués dans ceprojet(Cemagref, ClR

AD, INRAet

IRD) d'informer les poli tiques, décideurs,agriculteurs, ut ilisateurs du sol...desrésultatsdece tt e étude qui traite de l'évo lution d'un epropriétédes solsconsidérée comme prioritairepar la Commission euro péenne: la matièreorganiquedessols.Ilrépond aussi

àl'object

if desprogrammesde recherche du MEDDqui est biende fournir desconnai ssâ ncesà l'usage desutilisateurssur leterrain. Ilfaut donctéliciter les auteursdece numéro spécial des Ca hiersdu PRAM qui,par leur publica tio n, vont jip ntrtbuer à di ff userdansun largepublic lesconnaissancesacquiseset à faireconnaître l'action' du

MEDDpour

protéqer -l e sol dans un esprit de durabilité.

André-Bernard

DELMAS

Charg

éde

mission,

Ministèredel'Ecologie

et duDéveloppementDurable 9 Eric

BLANCHART

Martial

BERNOUX

I.e 'ftll"!:l nt m PRA SSO

L·A'nti

Il es

IRD, UR 041,Laboratoire

MatièreOrganique

des Sols Tropicaux,BP

64501,

34394

Montpellier

cedex5n raison de sa positiond'interface dansl'environnement,le sol joue un rôle trèsimportantdans les grands cycles biogéochimiques; il est aussi le siège d'unebiodiversitéconsidérable encore mal connue etconstituelesupporttrophiquede la productionvégétale. Le sol est donc unpatri moine dont la gestiondurable doit s'imposer comme unepréoccupationnationale(voire mondiale)forte.

Si le sol a desfonctionsagronomiquesbien

connues(supportde lafertilité), il présente aussi desfonctionsenvironnementalessouvent peu perçues du grand public,telles que : •laqualité de l'airet leréchauffementclimatique, le solpouvantjouerle rôle de source ou de puits de carboneatmosphérique,le dioxyde .de carbone (C0 2)

étantun lieu dedénitrifi-

cation (émission de N 20, puissantgaz à effet de serre), •laqualitéde l'eau, dans la mesure où le ruissellement, l'érosion et l 'infiltration des polluantsaltèrentlaqualitéchimiqueet bio logiquedes eaux superficielles et souter raines.

Devant la prise en compte de

ces fonctions nouvelles, leMinistèredel'Environnementet duDéveloppementDurable (MEDD) a lancé en

1998 un appeld'offresdestiné

à soutenirdes projetspermettantde "déf inirdes notions de qualitédes sols qui ne soient pas les seuls concepts defertilitéphysique,chimiqueet bio logiquedesagronomes". La matièreorganiquedes sols

étantun des

déterminantsessentiels des nombreuses pro priétés édaphiques, son étude en terme de qualité,dynamiqueet stockage selon le mode de gestion desterres esttrèsimportante.

Aussi,

l'évolution à moyen et long terme des stocks organiques des sols est unindicateur à prendre en compte dans lejugementsur ladurabilité desagroécosystèmeset laprotectionde l'envi ronnement. Les préoccupationsconcernant le réchauffementglobal etl'augmentationdes teneurs en gaz à effetde serre, dioxydede car bone (C0 2), méthane (CH 4), oxydesd'azote (NO.),et ozone (0 3), del'atmosphèrecondui sent à s'interrogersur le rôle dessolsen termes de source ou depuitsde carbone et sur l'im pact desactions humaines,particulièrementen milieutropicalou subtropical. Les stocksdeséléments dans les sols, et en par ticulierceux du carbone, sont en constante

évolutionsous

l'effet de facteursnaturels (cli mat,végétation,effetsdel'altération,du drai nage, et plusgénéralementde l'ensemble des processuspédogénétiquesetanthropiques (impacts locaux desutilisationsdes sols, effets diffusd'apportshydriques et atmosphériques).

En unpointdonné, lesvariationsdes stocksde

carbone sont dues à divers processus:modifi cationdesapportsdematièreorganique, transfertsde carbone sousformesolide(parti culièrementpar érosion en nappe) ou soluble (drainage et ruissellement) et pertes par miné ralisation(C0 2, CH 4) de lamatièreorganique des sols.

Pour un même typed'occupationdes sols,toute

modificationdel'itinérairetechnique peut induire, enmodifiant vitesses de restitu tionet deminéralisation,desvariationsdu stockage du carbone dans les sols.

Or, pourdif

férentes raisons, enparticulierla recherche de ladurabilitédes systèmes decultureetl'étude deschangementsglobaux,de nombreuses alternatives basées sur une gestion plus orga nique etbiologiquedu sol sontactuellement testées en régionsintertropicaleset ce, avec la préoccupationde favoriser le stockage du car bone (C) dans les sols. Des estimations régionales desstocksde carbo ne et de leursvariationssous l'effet des chan gements d'usage et de gestion des terres sont donc nécessaires pour: •mieuxpréciserlerôle de lamatière organique dans lespropriétésdessols •quantifierl'évolutiondes stocks de C dans le système sol-plante et laqualitédes émis sions de gaz à effetde serre(notamment (0 2) sousdifférentesconditionsde climat, de sol etd'utilisationdesterres •fournir des données quantifiées indispensables à l'évaluationéconomiquedu C séquestré dans le systèmesol-plante, thèmelargement discuté au cours des réunions de Kyoto (1997) et de BuenosAires (1998).

En milieu tropical, peu de données

ont

été

sys tématiquementrecueillies et sontactuellement disponibles pour uneévaluationprécise des possibilités de séquestration du carbone dans les sols selon le mode d'usage des terres et la variabilitédesconditions pédoclimatiques.

Concernant ledéterminismedes

processus mis 11 -=

1_ _ _ _ :

- _... 111'"
OE 12 en jeu, ondoitnoter, en dehors des aspects bio-climatiques, bien documentés aux

échelles

régionales,l'absenced'une approche systéma tique des déterminants de la séquestration du

C dans les

sols

à l'échelle de la parcelle. Ainsi,

on relève un manque de donnéesorganisées sur des paramètres aussi importants que la minéralogie, les pratiques cumulées

à la par

celle, les activités biologiques, l'érosion, le niveau et laqualitédesrestitutionsorga niques, le stockage du c...

L'Unité de

Recherche

"Séquestration du carbo ne dans les sols tropicaux. Effet de la gestion des agroécosystèmes" (UR

041) de

l'IRD, asso ciée à des laboratoires de l'INRA (Unité Infosol

Orléans,

UR

Agropédoclimatologie

Guadeloupe),

du Cemagref (UR

Agricultureet

espace insulai re - Martinique), du CIRAD (FLHOR

Martinique,

MOST

Montpellier)et à l'Université Antilles

Guyane (Groupe de recherche

GEODE),

a répondu à cet appel d'offres en 1999.
Le projet dont les résultatssont présentés danscenumé ro des

Cahiers

du PRAM vise

à une relecture

des données déjà acquises antérieurementsur la matière organique des sols des

Antilles et à

un complément systématique sur desdétermi nants non ou peu étudiés et à la priseen comp te de nouvellessituations.

Leprojetconcerne les PetitesAntilles

(Martinique, Guadeloupe) qui disposent, sur un espace relativementréduit: •d'une grandevariété de climats (précipitations moyennesannuelles variant de 1,2à plus de 8,0 rn), • des principaux types de sols tropicaux riches en minéraux secondaires (Vertisols, Sols fer rallitiques,Andosols), •d'une trèsgrandediversité des modes d'usage du sol (forêt naturelle, prairiespermanentes, cultures de canne ou bananesemi-pérennes, successions de cultures associées ou mono spécifiques à cycle court),comportantdes niveauxd'intensificationtrès variables sus ceptiblesd'influersur le stock de carbone (intensité, profondeur, durée de travail du sol, intrants minéraux). LES

PRINCIPAUX

OBJECTIFS

DE

RECHERCHE

DE CE

PROGRAMME

SONT

ORGANISÉS

EN CINQ AXES AXE 1

Analyse desprincipauxdéterminantséda

phiques des stocks organiques des différents sols eteffet des grands modesd'occupation de ces terres (échelle parcelle) sur les stocks de C du sol :constitutiond'une base de donnés informatisée. AXE 2

Analyse

des variantes contingentes del'itiné raire technique: recherched'alternatives de gestion des terres en vue d'une séquestration accrue du C dans le sol, dans le cadre d'une agriculturedurable. AXE 3

Conséquences

du mode d'usage des terres et/ou des alternatives de gestion sur les pro priétés biologiques (diversité et biomasse de la faune) etphysiques(stabilité del'agrégationet

érodibilité)des

sols. AXE 4

Spatialisationdes

stocks actuelsde C des sols de laMartiniqueet de la Guadeloupe et de leur devenir selon différentes alternatives de ges tion (depuisl'échelle de la parcelle à cellede la région). Constitution de banquesrégionalesde donnéesgéoréférencéesà partir de données existantes(valorisation) ou de celles acquises au coursde ceprojet (SIG). AXE 5

Approche économique du Cséquestrépour

quelquessituations..Ce programme derechercheest en liaison avec une étude pour la

Mission

Interministériellede

l'Effetde Serre (Resp.

D. Arrouays,

IN'RA

Infosol,

Orléans)

dontl'objectifest de consti tuer une base de données sur les stocks de C des sols duterritoiremétropolitainet de déve lopper un modèle générique (MORGANE) de simulation del'évolutionde ces stocks sous l'ef fet de changementsclimatiques ou de change ments d'usage. Le travail effectué dans notre programme derecherchepermet de constituer des référencesen ce qui concerne les stocks de carbone danslesDOMinsulaires. PRAM

Christian

FELLER

Martial

BERNOUX

Vincent

ESCHENBRENNER

Bernard

BARTHÈS

Eric

BLANCHART

1RD, UR 041

"Séquestration ducarbonedans les solstropicaux",911 avenueAgropolis,

BP 64501,

34394Montpellier

cedex 5 Clet: ..>< W CI>

0.(OQ o LL. 1. EFFET DE SERRE "NATURE L"

VERSUS

"ANTHROPIQU E" La notion d"'effet de serre"réfère à comparer laplanèteTerre à une serre dont les parois en verre (ou enplastique)seraient ici représentées parnotreatmosphèreavec, comme à l'inté rieurde toute serre, uneélévationde latem pératurede la Terre. Latempératuremoyenne denotreplanèteestactuellementd'environ 150C

En absenced'atmosphère,donc

d'effet de serre, elle serait de -

18°e.

Le fait quenotre

Terreportela vie est donc la conséquenced'un

effet de serre dit "naturel" (c'est aussi la vie qui estresponsabledel'atmosphèreactuelle).

L'amplitudedecet

effet de serre est enpartie déterminéepar lacompositiondel'atmosphè re en certains gaz dits à "effet de serre" (GES), souvent en très faiblesconcentrations,et qui sont caractérisés par un "pouvoir deréchauffe ment global" (PRG), comme le gazcarbonique e0 2, leméthane CH 4 oul'oxydenitreuxN 2 0.

Lacompositiondel'atmosphèrea

fortement changé au cours des âgesgéologiques,et ceci avec unecertainechronicité: onconnaît,par exemple, desvariationsdetempératurepou vantatteindre

10-12°e

tous les

50,000

ansenvi ron. Signalons tout de suite que ces variations detempératuredues à lavariationde la com positiondel'atmosphère ont desconséquences trèsimportantessurl'ensembledes variables climatiqueset lefonctionnementglobaldes écosystèmesterrestres. Sur le plangéologique, on sesitueraitactuellement à unmaximumde température(figure1) etnotredeveniraux échelles"géologiques"(d'ici quelques dizaines demilliersd'années)devraitdonc être un âge glaciaire. Toutefois, les nombreuses mesuresdetempéra-turequi sont collectées depuis un siècle à la sur face de la Terreindiquentunenettetendance à uneaugmentationde latempératuredenotre planète,augmentationestimée à environ

0,6°e

(figure2). Parallèlement, on sait avec une très grandecertitude,que lacompositiondel'atmo sphère en GES a étéfortementmodifiéedepuis ledébutde l'èreindustrielleavecunecroissance quasi-exponentielledesconcentrationsen e0 2, eH 4 et N 20 (figure3),augmentationque l'on a tendance à mettre à l'originede celle de la tem pérature,même si lacertitudede cette causalité n'est pasencoreétabliede manière absolue. Ces modificationsde lacompositionen GE$ del'at mosphère sont, par contre,clairementdues aux activités humaines, que ce soitl'industrieou l'agriculture.L'industrie est basée surl'utilisa tionde combustibles fossiles, comme lepétrole, le gaz ou le charbon, quiconduisent à l'émission d'énormesquantitésde e0 2, mais aussi surl'uti lisationd'autres réserves carbonées comme les calcaires quilibèrent aussi du e0 2 lors de la fabricationdu ciment.L'agriculture (sensu lato) participe aussi à l'émission de GES, à travers la déforestation(émission de e0 2 par brûlis), une utilisation excessive desengrais azotés (émission de N 20), une mauvaise gestion destroupeaux (émissionsde CH 4) ou encore del'irrigation (émissionsde CH 4 et N 20),

On estime les partici

pationsrespectivesdel'industrieet del'agricul ture à ces modificationsde lacompositionatmo sphérique à respectivement 66
et 34%. C'est pour ces raisons quel'augmentationdé

O,6°e

observée depuis un siècleest considérée comme un effet de serreadditionnelque l'onqualifie d'''origineanthropique".Et lorsque l'on évoque "l'effet de serre"actuellement,c'est essentielle ment à cetteaugmentationrécente de la tem pératureque l'on seréfère,

100000

Vwl

200000

•l'•1• j

150000

250000

300000

350000

4°C2

DC j '" ODC \ lt\ \\ "OC il 01 !\ 1\ , il 1\ -{i°C - -8°C '

·10°C

·1 l' i i il' , , 10 'i' "i 0' i i i'

400000

Figure 1.

Variations de

latempérature des -1

00.000

dernières annéespar rapport il /11 1/1

1Itfral/lr

eaC/II 13 2. LE CYCLE

GLOBAL

DU CO 2 Le CO 2 est le gaz qui contribue le plus à l'effet de serre. C'est donc son exemple que nous uti liserons pourillustrernosconnaissances actuellesdesflux et compartiments du carbone et du CO 2 auxéchellesglobales.

Concernant lescompartimentsde stockage du

C(estimé en giga-tonnes carbone

GtC, ou mil liards de tonnes Cl, les masses stockées sont, dansl'ordre décroissant suivant: roches,

65.500.000 ; océan, 40.000 ; combustibles

2OOD 1 11175
lm 1125
1 IlOO -- .fl.4 1- ......... ... ....-- 1. 50 .0Cll 1 l' 1 -0.& .1. .- - - - - - - - - - - - - - - - - ..... ,

111511

187!

Figure 2.

Variations

de latempératuredepuis 1850
par mesures à lasurfacedusolou par satellite. (Sources: www.epa.gov J 'V" j ".. •# . :"::"':' .i " 1 N 20 -

1DOO12

01 1 üQ

1MO11001OQO

V_ AD ,m l

NiIroos

O,ide -3 L 1 o 'l z'

2iO•

l 250
1 - -- 18O:l z oec -- CH 4 '"101600 V"" -- -..;.' - \COO 1200
-- .- md - != - - '.00

11001800 2000

VeuAD CO 2 .. ) .' .. .... . .. 1 :: ;330u 320
"i 311
1 2 •• 27.
L-I

10001200

Figure 3.

Variationsdepuis

1000
ans de lacompositionde l'atmosphèreen CO 2 (lescourbes POlU; CH 4 etN 20 présentent lemêmecomportement) 370
-l-. 350
+--. 330
1- .... _ .. ':::: J 1 .... < ï 310
.L, ........ '- -

1200 1400 16001800

2000
année '-. r> X Z,., ;t .... -> ,

COMBUSTIONDE

RESERVES

FOSSILESATMOSPHERE

+ 3,3 ± 0,2

LULUCF

-2,3 ± IPCC, 2000

Figure

4.

Fluxannuelsde

C-C02 à l'échelleglobale, exprimésengiga-tonnes de

C (GrC)

14

Tableau 1.

Nombre deréférences

indexées dans le /S/ Web of science (1940 2003)
avec les trois termes "sol (ousoilï", "carbone (oucarbon)" et"séquestration (ousequestration)" respectivementdans le te xte el dam le titre entreparenthèses}. fossiles, 10 .000 ; sols

1500-2000

GtCsur

0-1 00 cm ou 700
sur 0-30 cm ;atmosphère, 730
et végé tation,

470-655.

Il faut doncnoterque le seul compartimentsol estsupérieur à ceux de l'at mosphère et de lavégétation.

Concernant les

flux annuels de C-C0 2, l'utilisa tion des réserves fossilesconduit à

émettre

6,3

GtC qui

vont alimenter l'atmosphère.

L'agricultureparticipe

aussi à ces

émissions

avec 1,6

GtC-C0

2•

En revanche, lesécosystèmes (sol-plante)continentauxabsorbent,via la photosynthèse,environ 2,3

GtC du C-C0

2.

L'atmosphère estégalementenéquilibreavec

l'océan qui réabsorbe 2,3

GtC du C-C0

2 total

émis.Le bilanfinalest donc uneaugmentation

annuellede 3,3

GtC-C0

2 dansl'atmosphère (figure4).

Luttercontre

l'effet de serre, c'est à la fois diminuerlesémissionsde GES versl'atmosphè re etaugmenterleurfixationparlescomparti ments carbonés terrestres. Ce dernier processus est appelé"séquestration". Enfait,on ne sait pas encore"gérer" laséquestrationpar l'océan,mais, par contre, onpeut tenter de gérer celle desécosystèmescontinentauxen mettant en place des modes de gestion des terres qui sont favorables à uneséquestration des GES, et, enparticulierdu C-C0 2 dans la végétationet dans lessols.Laséquestrationdu Cdans lavégétationseraeffectivedès lors que l'onmet en place, sur le longterme(plusieurs dizaines d'années), de nouveaux systèmes qui impliquentl'arbre.Cela peut être lareforesta tion,lesplantationssylvicoles oul'agroforeste rie.Cetteséquestrationdans lavégétationest accompagnée aussi d'uneséquestrationdu C dans les sols, car lesrestitutionsorganiquesau sol sont alors augmentées parrapportaux situationsantérieures à cesnouvellespra tiques.Par contre, tous les autres modes de gestionagricole des terres comme les cultures annuelles ou pérennes ou lespâturages ne per mettent pas, sur le longterme,une séquestra tion de C dans lavégétation.Mais, selon les techniquesculturalesou pastorales appliquées, lecompartimentsolpeutfonctionner,soit comme uncompartimentémetteurde GES, soit comme uncompartimentséquestrant. Les 30
premierscentimètresdes sols dumonde contiennentX Gtc. Ilsuffiraitd'augmenter annuellementleur stock actuel de 0,5% pour que cetteaugmentationcompense la totalité desémissionsdues à laconsommationdescom bustibles fossiles. Or selon le mode de gestion des sols, on sait que l'on peutfacilementaug-menterde 10 à 30%
le stock de carbone des solscultivés, sur despériodes de 10 à 30
ans.On réaliseainsi que, sur le moyenterme(0 à 30
ans), le sol représente uncompartimentimpor tant deséquestrationdu C. 3.

APPARITION

ET

SIGNIFICATION

DES

TERMES

"SÉQUESTRATION DE C DANS LE SOL"

L'utilisationde lalocution"séquestrationdu C

dans le sol" est d'usagecourantde nosjours et, très souvent, dans un sens strictementiden tique à celui de"stockagede Cdans le sol". On peut doncs'interrogersur: (1) la dated'appa ritionde lalocution"séquestrationdu C dans le sol",(2) de lasignificationque l'on doit lui attribuer :identiqueou non à lanotiongéné rale de"stockagede Cdans le sol" ?

Une analyse

bibliométrique de l'utilisation simultanéedes trois termes:"sol (ousoil)", "carbone(oucarbon)"et"séquestration (ou sequestration)"a étéfaitesur ISI -Web of

Science

pourdes références indexées de 1940
à 2003
concernantleur présence,soit dans le titre,soit dans letexte(tableau 1).

Lapremière

apparitionsimultanéedestrois termes date de 1991
pourletexte(Thornley et al.) et de 1992
pourle titre (Dewar &

Cannell).

Années

Références

1991
1 1992
5 (1) 1993
14(1) 19947
1995

22 (1)

1996
24
1997

36 (2)

1998

47 (3)

1999

38 (3)

2000

94 (8)

2001

104(14)

2002149(15)

2003
(jusqu'au 17 juin)

69 (9)

Total (1940-2003)594(56)

La mêmeinterrogationa étéfaitepour les

termes etformules"sol (ou soit)","gaz(ou gas)"pour "C0 2 ou CH 4 ou N 20 "afinde situer lanotionde"séquestrationduC" à celle de l'importancedes études sur lesfluxde GES donc deproblématique d'effet de serre et de "changementglobal". Les résultatsrapportés à 15

L'acceptationdecette

déf inition pour la "séquestrationdu C dans les sols", due à un changementd'usage desterres ou unemodifi cationdesitinérairestechniques, implique donc lesmesuressuivantespourl'estimationde bilans de "C séquestré",pourun espace et une durée donnés : •variationsdu stock total de C des sols et, si possible, lapartcorrespondantau C déposé ou érodé et du C soluble (ruisselé et lixivié), afin d'endéduirelapartdu Cséquestré (cor respondant strictement à lafixationde C-( 0 2); •variationsdesflux desautres GES, en particulier CH 4 et N 20. Cette définition implique aussi que lorsque nous parlons devariationsde stocks de C dans le sol sans faire référence exclusivement à la partqui concerne lesseulsfluxde C-C0 2 (via la plante),il vaut mieuxutiliserletermede "stoc kage de Cdans le sol" que letermede"séques trationde Cdans le sol".

Enfin, nousattironsl'attentionsur les pro

blèmes etartefactsliésau mode dedétermina tion du stockage du C dans le sol (approche "synchronique"vs"diachronique")que nous nereprendronspas ici, maisqui sont essentiels pouruneévaluationcorrecte du C séquestré dans le sol.•la"séquestration"réfère aussi dans diverses définitionsauxfluxde GES ,Et dans cette optique,lanotionde"séquestrationdu C" devraitêtre élargie à celle del'ensembledes flux de GES au niveau du systèmesol-plante et exprimée enéquivalents

C-C02,

prenant en compte lepotentielderéchauffement globalde chaque GES (CH 4 et N20)en réfé rence à celui du CO

2•

Ceci nous aconduit à proposer unenouvelle définition de la "séquestrationdu C dans le sol" (ou le systèmesol-plante)et que nous don nonsci-dessous:

La"séquestrationdu carbone dans le sol" ou

encore"séquestrationdu carbone dans le sys tèmesol-plante" pour unagroécosystème donné, en comparaison avec un agroécosystè me de référence, etpourunepériodeet une surface données, doit

être considérée comme

lerésultatdu bilan net, exprimé enéquivalents (eq.) C-C0 2 ou eqC0 2, de tous lesfluxde GES, à l'interfacesol-plante-atmosphèredu site de mesure.

2000199519901985

%0

60.0...

=== 50,0
40,0
30,0
20,0 1980
lafigure1 et comparés autableau1 montrent que c'est bien à la mêmeépoqueque se déve loppent aussi demanièrecroissante les mesuresde flux de GES à l'interfacesol-plante atmosphère.

Lanotionde"séquestrationdu Cdans lessols"

est donc bientotalement associée à celle de fluxde GES à l'interfacesol-plante-atmosphère et; elle est utilisée à partirdes années 1990.
La question qui se posemaintenantest de savoir si lanotionde "séquestration" eststrictement similaire à celle de"stockage" ?

Cet aspect est

largementrésuméci-dessous. A notreavis, lanotionde"séquestrationdeC" n'est passtrictementéquivalente à celle de "stockagede C", et ce,pourdeux raisons majeures: •la "séquestration" réfèreseulementau stockage de C dans le solprovenantdirectementou indirectement,pendantl'échelle de temps et la surface de solconsidérées,du C du CO 2 atmosphérique(C-C0 2) .Celasignifieque des stockagesde Cprovenantde la matière orga nique (MO)d'originesindustrielles issues en partiedes réserves fossiles comme des com posts urbains nepeuventêtre considérés dans lanotionde séquestration. De même toutes lesvariations de Cau niveau parcellai re liées aux cycles "érosion-sédimentation" comme ledépôtde C érodé puis déposé ne peuvententrersimplementdans un bilan de Cséquestré,car il ne s'agit que d'untransfert de Cdu sold'un point à un autre et non à un flux de C entrel'atmosphèreet le système sol-plante.Or, lestransfertsde Cpar érosion sédimentation, à l'échelle parcellaire, sont du mêmeordredegrandeurque celles prove nantd'unstockage de C-C0 2, et donc, l'on peut ainsi sous- ou surestimerfortementles bilans de "C séquestré" si l'on ne prend pas en compte ces aspects ; 4.

DÉFINITION

DE LA

SÉQUESTRATION

DU

CARBONE

DANS LES SOLS WCES Bl B.U

OGRAPHIQUES

Figure 5.

Nombrerelatif

de réf

érencesindexées

dans le /5/- Web of science(

1940-2003)

ur lestroisgaz COz, et N 20 avec la fkM iJ/J{ le"sol ET gaz" %0 dunombrede 'érences obtenues la seuledemande "Sol".

Buenos

Aires

Decisions

()9 CJ 8),

Report

of the

Conferenceof the

Parties

h session, held at sAires from 2 november )998.

CC/CPII

99811
61

Add.1.

ttp://www.unfccc.org/ Kyoto P rotocol (1997), Kyoto

Protocol

tothe

United

Nations

Framework.

Convention

on Cli rn ate

Change.

Kyoto.

11 /12lt997. bttp://w ww .unf C' oc.orgl 16

SylvieMAU

BO URG UET 1

Vincent

ESCHf

NBRfNNfR2

Dominique

A RR

OUAYS3

Martial

Bf

RNOUX2

Jean-François

SOU

SSANA 4

Les itiaues publiques PRA

1 Stagi

air e de DESS en

Economie et

Environnement,

PRAM /Cemagr ef

Martinique et IRD

2IRD.Laboratoire

MatièreOrganique

des SolsTropicaux,BP 6450/
. 34394

Montpellier

cedex5 3

INRA, UnitéInfosol,

Orléans

4 INRA,

Unitéd'Agronomie.

Site de Crouel.

234.Al:

du Brézet.

Clermont-Ferrand.

F-63039

Cedex'

02 a oc\Qr{) r.{} F onds Do cumenta ire IRD

111/111111

111111111

010036824

INTRODUCTIONL'un des défis majeurs de ce

XXle siècle est sans nuldouteleréchauffementglobal. Les change mentsclimatiquesdus àl'augmentationdes concentrationsatmosphériquesde"gazà effet de serre" (GES) font maintenantl'unanimité deschercheurs,même si l'on nepeutenprévoir l'amplitudeexacte.Laplupartdes décideurs politiquesreconnaîtquel'applicationdu princi pe deprécaution(qui énonce que"quandil ya risque deperturbationsgraves ou irréversibles, l'absence decertitudescientifiqueabsolue nedoit pas servir deprétextepourdifférerl'adop tion de...mesures") passe par la mise en oeuvre depolitiquespubliques à différentsniveaux international,régional,nationalet local. LA

CONVENTION

CADRE DES

NATIONS

UNIES ET LE

PROTOCOLE

DE KYOTO

Pourprévenirleschangementsclimatiquesdus

àl'accumulationdes

GES, lacommunauté internationaleaélaborélaConventionCadre desNationsUnies sur leChangement

Climatique

(CCNUCC,

UNFCCC

enanglais).

Cetteconventiona étéadopteeà New York le

9 mai 1992
etouverte à lasignaturele 4 juin 1992,

à Rio de Janeiro, lors de la Conférence

des Nations Unies surl'Environnementet le

Développement("Sommetde laTerre").Elle

fixe l'objectif "de stabiliser 1...] lesconcentra tions de gaz à effet de serre dansl'atmosphère

à un niveau qui empêche

toute perturbation anthropique dangereuse du système clima tique" (art.2). Elle impose à tous ses signa taires demettreen place desprogrammes nationauxderéductiondes émissions et de présenterdesrapportspériodiques.Elle s'inspi re de deux principes figurant fréquemment dans le droit internationaldel'environnement : le"principed'équité"selon lequel"il incom be aux Parties de préserver le système clima tiquedans l' intérêt desgénérationsprésentes etfutures,sur la basedel'équitéet en fonction de leursresponsabilitéscommunes mais diffé renciées, et de leurs capacités respectives. Il appartient,en conséquence, aux paysdévelop pés (Parties)d'êtreàl'avant-gardede la lutte contreleschangementsclimatiqueset leurs effetsnéfastes"et leprincipedeprécaution.

Après avoir étératifiéepar 50

États,

elle est entrée en vigueurle 21
mars 1994
(la signatured'untraitéest l'acte par lequel un État manifeste sonintérêtà l'égard dutraité sans pourautant

être engagé à le respecter aumomentde la

signature; laratificationest l'acte par lequel un

État exprime son consentement

définitif

à être

juridiquementlié par letraité).Actuellement, 188
Étatsl'ontratifiée, c'est-à-dire,tous lesÉtatssauf quatre (Andorre, Brunei, Iraq, Somalie).

Trente-cinqpaysdéveloppéssontdésignés

dansl'Annexe1de laConvention(les pays de l'OCDEsauf leMexiqueet la Corée,et les pays dits entransition):contrairementaux pays en voie dedéveloppement,ilsdevaient,avantl'an2000, stabiliser leurs émissions de gaz à effet de serre auxniveauxde 1990.
Vingt quatre d'entreeux - les plus riches -constituent l'AnnexeIl de laConvention(la

Russie,

la

Biélorussie,l'Ukraineet les paysd'Europede

l'Est n'en font paspartie). Les autres pays (156) sontglobalementdésignés "non

Annexe 1".

Cependant, dès

1994,
il est devenu évident que lesengagements contractésinitialementdans le cadre de la

CCNUCC

nepermettraientpas à eux seuls de stopper l'augmentationglobaledes

émissions

de gaz àeffetde serre.Le 11 décembre 1997,
lesgouvernements de 180

Étatsont franchi

une nouvelle étape enadoptantun protocole à la

CCNUCC

à Kyoto

dont l'objectifprincipal estde limiterquantitativementlesémissionsde GES des paysde l'Annexe 1.

Pour cela, des quotas d'émis

sionsautorisées(quifigurentdans l'Annexe Bdu

Protocole) sontattribuésà chaque pays de

l'Annexe 1(Engagementschiffrés delimitationou de réduction des

émissions).

Fixés

en référence aux

émissions

de 1990,
ces objectifsdevrontêtre atteints pendant la première période d'engage ment (2008 à

2012).

Globalement, compte tenu

des quotas desdifférentspaysde l'Annexe B, la réduction correspondrait, si le Protocoleentrait en vigueur, à desém issions, pendant la première période d'engagement,inférieures de 5,2% à ce qu'ellesétaienten 1990.
POUR QUE LE

PROTOCOLE

DE KYOTO ENTRE EN

VIGUEUR,

DEUX

CONDITIONS

DOIVENT

ÊTRE

REMPLIES

: 1· 55

États

minimum doivent avoir ratifié le

Protocole;

2· parmi eux,ceuxvisés par l'annexe B du

Protocoledoiventcumuler55% du niveau

des émissions atteint en 90
par tous les pays del'annexeB. 17 R

ÉFÉRENCES

BIBLIOGRAPHIQUE

S

ARROUAYS

D., BALE SDE NTJ.,

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le., JAYET PA, SOUSS ANA lF. &

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carbone dans lessols agri colesde

France

?

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89p.

GIRAUD

P.N. (2002) Effet de serre : modélisation

économique

et décision publique,

Rapport

du groupe présidé par

Pierre-Noël

GIRAUD

.

Commissariat

Général

du Plan, La documentation française,

Paris,

319p.
18

Actuellement,

128

États

l'ont ratifié:la premiè reconditionestdonc remplie. Ladeuxième conditionvientdel'êtrele 18 novembre 2004,
lorsque lereprésentantpermanentde la

Russie

auprès des Nations Unies a remis au Secrétaire

Général lesinstrumentsderatification.La

Russ ie représente 17,4% des émissions des pays de l'AnnexeBquiviennents'ajouteraux 44,2%
des autres paysdel'AnnexeBquil'avaientdéjàrati fié.Laratificationpar la

Russie

étaitdevenue

indispensable dans la mesure où les États-Unis (responsables de 36,1%
des émissions des pays del'AnnexeB) ont décidé, le 28
mars 2001
, de ne pasratifierleProtocolede Kyoto.

LeProtocole de Kyoto entrera envigueur

90
jours après laratification russe, soit le 16 février 2005
. LA

POLITIQUE

EUROPÉENNE

wm:

CONTRE

LES

CHANGEMENTS

CLIMATIQUES

: UNE MISE EN

OEUVRE

DES

MÉCANISMES

DE

FLEXIBILITÉ

ISSUS DU

PROTOCOLE

DE KYOTO

LeProtocoledeKyotoprévoitl'ouvertured'un

marché de Permisd'émissions négociables (PEN)

àl'échellemondiale: lesquarante-quatrepays

del'Annexe1peuventcompenser leurs excé dents d'émissionsenachetantdes"créditscarbone" (droitsd'émissions quiautorisentles

émissions d'unecertaine

masse d'équivalents CO 2 pendantunepériodedonnéeet qui sont délivrés sur la base desquantitésdecarbone séquestré) aux pays quiparviennentàmainte nir leurs émissions en dessous du seuil fixé ou quiséquestrentdu carbone. Deux autres méca nismes permettront aux payssignatairesde s'acquitterde leursengagementsderéduction des émissions àmoindrecoût: • l'application conjointe entre pays de l'Annexe1(AC) : accordbilatéralparlequel un pays finance desinvestissementsde réductiond'émissionschez unpartenaireen

échange de

l'obtention de"créditssupplé mentairesd'émissions"; •leMécanismede développement propre (Mdp): obtention de créditssupplémen tairesen mettant en oeuvre desprojetsde réductiond'émissions dans les pays en voie dedéveloppement(noncontraintspar des objectifsderéductiond'émissions).

Dans le cadre duProtocolede Kyoto, l'Union

Européennes'est engagée àréduirede

8% ses

émissionsnettesde

GES durant lapériode 2008
2012,
par rapport

àl'annéede référence

1990.

Unedirectiveeuropéennedu

2 juillet 2003
ins taure un système PEN entrepays del'Union européenne(UE) :premiermécanisme multi nationald'échangedequotasd'émissions de carboneau monde, il commenceraàfonction ner en 2005
pour tous les États membres de l'Unionélargie.Ceux-ci doivent plafonnerles

émissions de CO

2 desentreprisesà forte consommation d'énergie (pour la France :

10.000

aciéries, centralesélectriques,raffineries depétrole,papeteries,usines deproductionde verre etcimenteries)enleurdélivrantdesquo tas (quantité d'émissions dansl'atmosphère autorisées). Les

États membresdevaientsou

mettre

à la Commission leurs plansd'allocation

desquotaspar secteurd'activitéet parentre prise avant avril 2004
(la Francedevaitenvoyer son plan définitif avantle 30
novembre

2004).

UNE PRISE EN

COMPTE

INSUFFISANTE

DU

RÔLE

DES

IIpUITS

DE

CARBONE

DES SOLS

AGRICOLES

" DANS LES

ACCORDS

INTERNATIONAUX

ET

EUROPÉENS

Les puits de carbone dessolsne sont quepartiel lementreconnus par le Protocole de Kyoto. Leur utilisationestsoumise à des règles strictes. L'article 3.3dutraitéautoriselespaysde l'Annexe

1à inclure lesactivités liéesaux forêts (boisement,

déboisement, reboisement) danslecalculde leurs

émissions,

avec descontingentsstrictsattribués aux pays signataires.Unevarianteprometteuse semble êtrel'agroforesterie (système de produc tion combinantélevage, cultures et forêt). Les autres activités relatives àl'utilisationdes sols, leschangements de modesd'occupationdes sols et depratiquesagricoleset sylvicoles (LULUCF : Land use, Land use change and Forestry),telles que la gestion desforêts, dessols agricoles, despâturages et larevégétalisationde sols non forestiers, sontidentifiéesdans l'article

3-4du Protocole commeautremoyen de réduire

les émissions de GES durantlapériode 2008
2012.

Depuis la sixième Conférence des parties

(Bonn2001), lespaysindustrialisés sont autorisés àcomptabiliserdans leur inventaired'émissions lesflux issus des changements d'usages des terres. Le Protocole de Kyoto a prévu la création d'unFondspourle carbone dans le secteur

LULUCF,

destiné àfinancerl'améliorationdes sols, l'augmentationdes rendements et les cul tures de parcellesagroforestières.

Lors de la

COP

7 (septièmeconférencedes

Parties,Marrakech,

2001),

lesactivitésdes articles 3.3 et 3.4 ont

été reconnues comme éli

gibles dès lapremièrepérioded'engagement (2008-2012) pour les pays del'Annexe1 lors qu'elles ont commencé dès 1990.

Toutefois,

dif férentsplafonds ont

été fixéspourla prise en

comptede ces activités

LULUCF

: •autitredu MDp, seuls lesprojets de boisement et dereboisementsont autorisés et cesacti vités ne sontéligiblesqu'àconcurrence de 1 % des émissionsannuelles(5% parpériode d'engagement) d'un pays del'Annexe1 (Section K,Article 12) ; •pourlapremièrepérioded'engagement,les activités degestiondesforêtsau titre del'ar ticle 3.4 serontplafonnéesselon un montant définipar pays (par exemple, 0,88

MtC par

anpourla

France);

enoutre,unplafondde 9 Mt de carbone par an a été fixé au titre de ces activités, lorsque celles-cicompensent des émissions nettes calculées selonl'article 3.3 (déforestationexcédant lareforestation: cas del'Australie). Les prévisionseffectuéespar les pays de l'Annexe 1 pour lapriseencompte despuitsdansle Protocole de Kyoto sontrappeléesdansletableau 1. dans les pays en voie dedéveloppement,la .revégétalisationdes sols nonforestiersn'est paséligibleau titre de ce mécanisme.

Enfin, au niveaueuropéen,lapropositionde la

Commission de

juillet 2003
exclut lesprojetsAC et MDP liés aux "puits decarbone". LA

POLITIQUE

FRANÇAISE

: LE

RESPECT

DE

L'OBLIGATION

D'INVENTAIRE

NATIONAL

DES

ÉMISSIONS

DE GES Au titre del'article 5.1 duProtocolede Kyoto, desinventairesnationauxdes émissions nettes de GES doivent

être réaliséspériodiquement.

Le Groupeintergouvernementald'expertssur

leclimat (GIEC) aélaboréune méthode d'in ventaireet a produit une liste derecomman dationssur lesbonnespratiquesà suivre lors de ces inventaires.En ce qui concerne le secteur agricole, laméthoderetenuepar le GIEC diffè re selon les gaz. Les fluxnets deN 20 et de CH 4 versl'atmosphèresontinventoriés,de même que les stocks de carbone (et non lesfluxde(0 2) dans tes forêtset dans les solsagricoles.

Le calculd'unfluxde gaz à

effet de serre est réalisé en multipliant untermeextensifd'acti- vité(superficieou effectif animal concerné) par untermeintensif,qui correspond à unfacteur d'émissions par unité de surface.Lesincerti tudes sur ces deux types defacteurssont importantesdans le secteuragricole.Enparti culier, lesincertitudessur les émissions deN 20 à partir des sols agricolesseraientde deuxLa prise encomptedes puits de carbone des sols par le Protocole est donclimitée,même si, comme l'ont soulignéles experts de l'INRA ceux-cireprésententle réservoir de surface le plusimportant.Par exemple, même sil'article 12 concernantle MDPautoriseles pays de

l'Annexe1àsubventionnerlespuits de carbonePaysEmissionsPrévision desréductionsd'émissionscomptabilisables

1990
(MtC par an) tousgaz (MtCparan Article3.3

Article 3.4 Article3.4 Article

12 UTCF inclus)

Déboisements

Gestion

Activités

(Re)boisement et reboisements forestière agricoles dansle MDP

Union Européenne

11571,3 -8,5-0,3-11,6

dont

France

1511,7-2,6-1,5

Fédérationde

Russie

8288,2-25,8-8,3

Canada

1634,4-16,4-4,6 -1,6

Japon

3350,7-13,7-3,3

Etats-Unis(pourmémoire)

16547,2-35,2-10,4-16,5

Restedel'Ombrelle

415-7,7-1,7-2,2 -4,1

Reste Europe Centrale/Est

357-4,5-3,5

Reste Europe del'Ouest

15-0 ,5 -0,1-0,1

Total Annexe 1

(hors Etats-Unis)

3271+6,8-71,2-7,132,7

Tableau 1.

Prise en compte

des puits decarbone dans leprotocole de Kyoto (d'après S.

Gastaldo,

Point sur 1 t:J négocia laCOP6 SITES

INTERNET

www.grida.no/clirnate/ipccwww.inra.fr/sia2003.effetserre .html www .rac-f.org www .unfccc.int

CONTACTSylvie

MAUBOURGUET

e-mail : s.maubourguet@free.fr ordres de magnitude. Les incertitudes liées à l'article 3.4 ne sont pas encore connues. Par l'accord passé fin mai 2002
entre les pays de l'UnionEuropéenne,la

France

s'estengagée

àmaintenir

ses

émissions

de GES

à leur niveau

de 1990.

Cetobjectifde simple stabilisation,

retenu en raison d'émissionsdéjà faibles (dues notamment à l'importancede l'électro-nucléai rel, imposeratoutde même de réaliser des efforts pourcompenserles

émissions

crois santes dans des secteurs comme lestransports.

L'inventaire

réalisé par le Centre interprofes sionneltechniqued'étudede lapollution atmosphérique (CITEPA) en 2001
indique que les

émissions

de gaz à effetde serre françaises se situent pour l'année 2000à3,2% au-dessous de celles de 1990
en incluant les puits de car bone (forêts) selon les règles

UNFCCC,

mais à 1,7% au-dessus sans les puits de carbone. Le niveaud'émissionsnet de dioxyde de carbone esten 2000supérieur de 2%à celui de 1990,
les rejets de méthane sont en recul de près de 10%, les

émissions

d'oxyde nitreux en diminu tion de 16%.Atitrede comparaison,pour l'an née de référence 1990,
les

émissions

de l'en semblede l'Europe(secteurdel'Utilisationdes

Terres,

ses

Changements,et Forêt -

UTCF inclus) atteignaient 1157

Mt équivalents carbo

ne et celles des USA ,1654. La

France

contri buait donc pour 3% autotaldes

émiss

ionsdes pays de l'Annexe 1 (en incluant les

Etats-Unis

). La contributiondesdifférents secteurs aux

émissions

françaises de GES est illustrée par la figure 1 : le secteur agricole représenterait

16% des

émissions

de GES (sans prendre en compte lesvariationsde stocks de carbone du sol). En particulier,lesecteuragricole contribue fortementaux ém issions de N 2

0 (à

partirdes engrais minérauxet organiques et des déjec tionsanimales)et de CH 4 (émis par la fermen tationentérique desruminantsdomestiques). Comme l'indiqueletableau 1,la priseen comp te des puitsdans le Protocole de Kyoto est dominée à la fois par les activités de gestion forestière (article 3.4)et par le boisement ou le reboisement via le MDP (article 12). Les activi tés agricoles (autitrede l'article 3.4) sont peu, ou pas, prises en compte pour la première période d'engagement. La

France,

en particu lier, quiprévoitde faire porter l'essentiel de soneffortsur la gestion forestièreet sur des boisements ou reboisements dans des Pays en

Développement, n'a

pas inscrit à cejour d'acti vités agricoles dans ses projets de réductions d'émissionspar desactivités UTCF.

CONCLUSIONLes

enjeux de la séquestrationdu carbone dans les sols ne semblent pas encore être compris par les décideurs publics ni être pris en compte dans lespolitiquesinternationales et européennes deluttecontre l'effet de serre. La

France

de son côté,s'en tient à son devoird'inventairedes

émiss

ionsde GES ,en finançanttoutefoisla recherche sur le rôle des sols dans le cycledu carbone(programme

GESSOL).Signalons

toutefois que la Commission

Européenne a récemment adopté une com

municationsur les sols (le 16 avril 2002,

Réf.

COM 2002 179 final), afin de préparer une

directive sur cethème. La section 3.2de cette communicationconcerne le déclin de la matièreorganiquede certains sols cultivés, notammentdansle sudde l'Europe et dansles régions de culture intensive,qui crée des pro blèmes de ba isse de lafertilitéet d'érosion des sols . Ce textementionnele cycleglobal du carbone, ainsique les enjeux internationaux concernantla séquestration du carbone dans les sols . T rsnspOfts 27%
(+1Q.l%) 20

It::nergie

(production, ,transrormallon)

13%(+3%)

Sêtimem

20%

Losgaz

à effetdeserre Yve s-Marie

CABIDO

CHE 1 Eric BLAN CH ART 2

Dominique

ARROUA

YS 3

Emmanuel

GROLLEAUX

3

Sébastien

LEHMANN

3

François

COLMET-DAAGE

4 •• RA ures es espaces ontrastées estrelnts

1 INRA,UR

Agropédoclimatique de

la Zone

Caraïbe,

Do mai ne

Duclos,

97170

Petit-Bourg

2 IRD.

Laboratoire

MatièreOrganiquedes

Sols Tropicaux,

BP

64501.34394

Montpelliercedex53INRA, USlnfosol,Ardon,

45160,

Olivet

4 L'

Audilli

ère,

45510

Vieillie en

\id 00::- >< W rV oB 00 -- \.0 c<) * y cD CI o aGuadeloupeet la

Martinique

ont beaucoupdepointscommuns sur le plan dumilieuphysique.Cesont toutes deux des îlesmontagneusesvolca niques, escarpées en tout oupartie,dedimen sion exiguë:moins de 70 km delongueur maximale. 1.

CLIMAT

Ces

îles,tropicalesdans les tranches 10-20°de

latitude , ont une température moyenne annuellede 24 à

26°C au niveau de la mer,un

gradient altitudinal décroissant d'entre

2/3 et

3/4 "C par 100 rn, unefaibleamplitudede tem

pérature,que ce soitentrele jour et la nuitou entre sa isons(moins de 8 degrés).

Elles s'interposentdans les alizés, vents

tou jourshumidescirculantd'esten ouest avectro isconséquences : •Larépart ition spatialede la pluviométr ieest sous ladépendancede l'effet orographique et de l'effet defoehn: elle s'accroît sur les versants de 1 m à plus de 10 md'eaupar an lorsqu'ons'élève et que les masses d'air humideserefroidissent;elledécroîtrapide mentlorsqu'onredescend sur les versants ouest,pouratteindrela pluviométr ieordi nairesur l'océan,d'environ1 à l,lm en année moyenne. •L'ex igu

ïté

n 'autorisant pas d 'effet de continentalité,il n'y a pas de zonearideni de dessèchement fort de l'air ;en consé quence, l'évapotranspiration potent ielle (ETP) ne dépasse pas 1,8 m/an, et 5 mm/j pour les périodesles moins pluvieuses;elle est sousladépendanceprincipalementdu rayonnementglobal,décroissant avec l'alti tude à cause de lanébulosité,et de la baisse detempérature.De cefait,il existe partout au moins une saison humidede plusieurs mois, au cours desquelsle bilanhydriqueest excédentaire,et où apparaissentundraina geet/ouunruissellementimportants. •Les pluiesthermoconvectives(orages trop icaux) complètent les pluies orograph iques: elles sont de forte intensitéet leursfréquenceet volume varient peu avec l 'altitude; en conséquencelespluies potentiellement

érosives sontdistribuées

à toutes les alti tudes.

Ellessonttoutesdeux exposées au risque cyclo

nique(tempêteset our aganstropicaux),avec des ventsdestructeursdes cultures, associés souvent(mais pastoujours) à des pluies de forte duréeetintensité. 2.

NATURE

MINÉRALE

DES SOLS Ces

îles sont

d'origine volcaniqueet decompo sitionplus souventandésitiquequebasaltique.

En conséquence, même sur lesplateauxcal

caires de laGuadeloupe,la roche mère des sols esttoujoursandésitiqueoubasaltique: tous ses minérauxsontaltérables,les sols évolués sont tous constitués deminérauxsecondaires fins, d'argilesau sens large.

Letypede minéral"argile

ux" prédom inant dépendde la pluviom

étr

ieet del'âgedes sols:plus la pluviom

étr

ieest élevée,plus la siliceet les bases sontévacuées lors de l'alté ration ,plus les "arg iles"quise forment sont pauvresen silice et plus lessolssontacides.

C'est ainsi que

l'on trouve dans lesdeuxîles des sols riches enminérauxsecondaires, ayant despropriétéstrès différentes selon leurs natures,sous ladépendancede la pluviomé trie et del'âgedes sols, conformément au schéma suivant:

Fonds D

ocumentaire IRD

010036825

Sols jeunes

(103-104 ans) Sols anciens (105-106 ans)

Minéraux

primairessableuxMinérauxprimairesdisparus

Pluviométr ie

< ETP

Solvertique

à smectiteVertisol à smectite (1,3 à

1,5 m/an)

ETP <

Pluviométrie

< 2 ETP

Solbrun

à haIloysiteSolfersiallitiqueouferrisol à smectiteethallovsite Pluv iométr ie> 2 ETP

Andosol

à allophaneSol ferrallitique à halloysite et oxydesde Feet AI 21

RÉFÉRENCESBIBUOGRAPHIQUESCOLMET-DAAGE

F &

LAGACHE

P.(1965),

C arac téristiqu es de quelquesgroup es desols dérivésderochesvolca niquesauxAntill es

Françaises.Cahiers

ORS TOM, Sé rie Pédologie, 3: 91-
121.
F,

GAUTHEYROU

J. &

GAUTHEYROUM.

(1 967)
.

Sélectiondeprofils

des

Antillesavecrattachementà

la classificationdela carte des sols desAntilles au 1120
.00 0 (3 volume s).

ORSTOMAntilles.

BLANCHART

E., ACHO UAK w., ALBR ECHT A..

BARAKAT

M.,

BELLIER

G.,

CABIDOCHE

Y.M., H

ARTMAN

NC..HEULIN

T.,

LARRÉ-L

ARR O UY c.,

LAURENT

1. Y.,M AH IEU M.. TH OM AS F. . VILL EMI NG. & W

ATTEAU

F. (2000) ,

Déterminantsbiologiques

del'agrégation des verti sols des

Petite

sAntilles.

Conséquences

sur l'

érod

i bilité dessols.

Étude

et

Gestion

des

Sols,7:

309-328

. 22

En conséquence,les

propr iétésdes sols, étagés dans le paysage,varientsur decourtesdis tances (figure 1). Ces

îles

offrent un condensé del'ensembledespropriétésetcontraintesdes sols de la zoneintertropicale.Leur usageagri cole requiert des systèmesdecultureàadapter pour chaquecouplesol-climat,à une échelle m icro-régionale.

Lacartedes sols de

Martinique

estprésentéedans la figure 2. 3.

PROPRIÉTÉS

HYDRODYNAMIQUES

DES SOLS,

TRANSFERTS

DE SOLU ·

TÉS

ET

ÉROSION

SUPERFICIELLE

Laconséquencehydrodynamiqueprincipalede

la distribution des typesd'argilesconcerne l'in filtrabilité à saturation:

1 mm/j

pour lesverti sols, 10 à 50 mm/h sur les 5015
bruns, plus de 50 mm/h pour les andosolset 5015
ferrallitiques. Elle augmente avecl'accroissementpluviomé trique,en raison de l'organisationdes diffé rentsminérauxargileuxqui se forment : des zones sèches aux zones humides, on passe de matrices minérales rét iculairescellulaires (smectites) à des matr icesmicro-agrégées(hal loysite),puis à des matrices macro-agrégées floconneuses(allophanes).Ainsi,plus les excès d'eauclimatiquessontfaibles,plus faible estla fract iondrainantepar rapport

à la

fract ion ruisselante.Donc pour une même quant ité de solutédisponible(par exemplenitrate)dans un sol,laconcentrationdans le flu xdra inant sera beaucoupplus élevée dans lesrégionssèches que dans lesrégionshumides.Or c'est le flux drainant quialimenteles nappes,et dans les zones les plus sèches elles sont précieuses. Les 5015
des zones sèches, riches en argiles gon flantes,échappentaux lois classiques de"hy drodynamique (loi de Darcy) :leur retrait pro voquela formation de macrofissures, qui peu ventêtrele siège d'infiltration rapidedel'eau qui ne peut s'infiltrer dans les prismes qui les séparent,et ce bienavantque laporositéstruc turale des prismes ne soitremplie(Cabidoche et al., 2000). Laconjonction d'une fertilisation récente, surtout en surface, et d'une pluie d'in tensitécourante aboutit immédiatement

à une

élution en

forte concentrationversla nappe.

Laconductivitéhydrauliqueen non saturé est

elle aussi dépendante dutype d'argile :dans les vert isols,elle est tellement faibleque l 'on peut estimerque l'eauet les solutés exploités par lesracinessontlimitésau voisinagecenti m

étrique

de cesdernières: aucontrairedans les ando solset sols ferrallit iques,desremon téescapillaires sur plusieursmètrespeuventcontribuerà al imenter les racines. En consé quence,les nitratesentraînésau-delàde la zone enracinéenepeuventplusêtre immobili sés dans lesvertisols;aucontraire, un lessiva ge assoc iéà une courtepériodede pluies excé dentaires peut

êtreensuiteré-immobilisédans

les solsferrallitiqueset andosols.

Lerisqued'érosionsuperficielle, sur les

5015
naturels,suitun schémacontre -intuitif :il est d'a utant plusfa ible que la pluv iométrie annuelle augmente .En effet : •les solsneutres(zones sèches)sontplus dispersablesque les 5015
acides(zones humides), surtout sileur garniture en ions adsorbés surles argilesest magnésienneet sodique,cationspeufloculantsen part iculier dansles vertisolsdu sud de la

Martinique;

•l' infiltrabilité

àsaturation

augmente ; •les pluiesintensesne sont guère moins fréquentes,ni moinsabondantes,dans les régions sèches que dans lesrégionshumides.

L'érodibilitémaximaleaffecteainsi les

5015
ver tiquessur rochesvolcaniques:bas de la côte sous-le-ventenGuadeloupe,bas de la côte caraïbeen Mart inique,vertisolsdu sud de la Mart inique(Blanchartet al., 2000); lesando 50
15 et 5015
ferralliti ques (et ferr isols)sont a pr ior imoinsérodibles.

Cependant,larichesse en"argiles"

fait que tousles 5015
sont déformablesen deçà d'une certaineteneuren eau:élevée pour les sols à a

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