Une évaluation des stocks de carbone et des évolutions possibles

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1 Une évaluation des stocks de carbone et des évolutions possibles Exemples en Poitou-Charentes M. Vigot Chambre Régionale d Agriculture Poitou-Charentes NOM DE L AUTEUR 03 / 12 / 2013

2 Pourquoi s intéresser au carbone du sol? Les Matières Organiques (MO) remplissent de nombreuses fonctions : Fertilité chimique et physique Activité biologique Qualité des cultures Qualité de l eau Qualité de l atmosphère Enjeux agronomiques Enjeux environnementaux Le Carbone Organique : principal constituant des MO MO (g/kg) = 1,72 x Teneur C (g/kg) Stock C (t/ha) = Teneur C (g/kg) x Masse de terre fine (t/ha) D après Chenu et Balabane,

3 Cadre de l étude Deux intérêts communs à l origine d un projet en Poitou-Charentes Le Réseau Mixte Technologique Sols et Territoires Objectifs : 1. Valoriser les bases de données sols 2. Améliorer la connaissance des sols dans des problématiques de gestion durable des territoires ruraux 2011 Méthode de diagnostic spatialisé de l état organique des sols cultivés à l échelle d un territoire La Chambre Régionale d Agriculture Poitou-Charentes Objectifs : 1. Valoriser la base de données Sols régionale (IGCS) 2. Avoir une meilleure connaissance des matières organiques des sols 2012 Application de la méthode en Poitou-Charentes.02

4 Le diagnostic spatialisé de l état organique Une des sols à l échelle d un territoire Application en Poitou-Charentes : 3 objectifs Transposer et améliorer la méthode développée par le RMT Sols et Territoires Partenaires techniques impliqués : Agro-Transfert RT, Lasalle Beauvais, INRA Infosol, Laboratoire Centre Atlantique, Chambre Régionale d Agriculture Améliorer la connaissance des sols de Poitou-Charentes 1. Comment se répartissent les teneurs et les stocks de carbone dans les sols de la région? 2. Comment évoluent les stocks de carbone des sols cultivés sur le long terme? Illustrer les utilisations possibles des connaissances acquises.03

5 Améliorer la connaissance des sols 1. Répartition des teneurs et stocks de carbone dans les sols de la région Les Bases de Données utilisées Référentiel Régional Pédologique (RRP) Carte régionale des sols au 1/ e Base de Données des Analyses de Terre (BDAT) Teneurs de carbone organique référencées par commune Nombre d analyses Par commune Méthode de croisement des 2 bases de données (INRA Infosol) Teneurs de carbone par type de sol.04

6 Améliorer la connaissance des sols 1. Répartition des teneurs et stocks de carbone dans les sols de la région Carte des teneurs moyennes par Unité Cartographique de Sols > Valable sur la couche 0-30 cm des sols cultivés Teneurs de carbone et équivalence en Matières Organiques Pas de données 10 à 14 g/kg 1,7 à 2,4% MO 14 à 18 g/kg 2,4 à 3% MO 18 à 24 g/kg 3 à 4,2% MO > 24 g/kg > 4,2% MO Stock C (t/ha) = Teneur C (g/kg) x Masse de terre fine (t/ha) Méthode en cours d amélioration.05

7 Améliorer la connaissance des sols 1. Répartition des teneurs et stocks de carbone dans les sols de la région Carte des stocks moyens par Unité Cartographique de Sols > Valable sur la couche 0-30 cm des sols cultivés Stock régional : 150 MtC (Expertise INRA (2002) : entre 130 et 150 MtC).06

8 Améliorer la connaissance des sols 2. Evolution des stocks de carbone des sols cultivés sur le long terme Utilisation de SIMEOS-AMG : Outils de SIMulation de l Etat Organique des Sols fondé sur le modèle AMG* SIMEOS-AMG Combinaison(s) «Sol x Système de culture x Carbone organique» 1 parcelle = 1 combinaison Evolution du stock de carbone organique à long terme 1 territoire = plusieurs combinaisons Utilisation de SdC types * AMG, du nom de ces auteurs : Andruilo, Mary, Guérif (INRA de Laon), amélioration du modèle Hénin-Dupuis.07

9 Améliorer la connaissance des sols 2. Evolution des stocks de carbone des sols cultivés sur le long terme Utilisation de SIMEOS-AMG : Outils de SIMulation de l Etat Organique des Sols fondé sur le modèle AMG* SIMEOS-AMG Combinaison «Sol x Système de culture x Carbone organique» Référentiel Régional Pédologique Base de Données des Analyses de Terre Evolution du stock de carbone organique à long terme Registre Parcellaire Graphique (rotations) Base REGIFERT-LCA (rendements) Stations météo locales Dires d experts (autres éléments du SdC) * AMG, du nom de ces auteurs : Andruilo, Mary, Guérif (INRA de Laon), amélioration du modèle Hénin-Dupuis.08

10 Utilisations possibles des résultats Deux approches identifiées Une approche «rotation» Faire du conseil technique Objectif : maintenir ou améliorer la qualité des sols Utilisation : références agronomiques locales Une approche «territoire» Aider à la prise de décision Objectif : développer des filières agricoles Utilisation : identification des situations en stockage et déstockage Objectif : quantifier les émissions de GES Utilisation : bilan de carbone stocké dans les sols.09

11 Stock de carbone (T/ha) Stock de carbone (T/ha) Utilisations possibles des résultats 1. Faire du conseil technique par une approche «rotation» 1 er exemple : simulations au cas par cas Rotation Colza-Blé-Tournesol-Blé non irriguée Sur Terres rouges moyennement profondes (86) Pas d apports de MO Restitution des pailles à 100% Temps en années Sans cultures intermédiaires Avec cultures intermédiaires Temps en années La même rotation sur groies profondes Effet cultures intermédiaires Effet type de sol Simulations avec SIMEOS-AMG.10

12 Utilisations possibles des résultats 1. Faire du conseil technique par une approche «rotation» 2 ème exemple : utilisation de références agronomiques locales Rotation Colza-Blé-Tournesol-Blé en sec, Différents ITK : gestion des pailles, MO, CI Différents types de terres rouges Typologie des tendances évolutives Typologie Colza-Blé-Tournesol-Blé en sec, sur Terres rouges (86) Texture Limon-argileux sur argile rouge Limon sur argile rouge Profondeur de sol EG (%) Faible à moyenne Moyenne à élevée Itinéraire technique Autres Pailles exportées, sans CI Tendance évolutive Stockage Equilibre* 0-5 Tous Déstockage *Equilibre = +/- 5% du stock initial Conseil : Restituer les pailles, introduire des CI Repérer rapidement les tendances et les leviers agronomiques Conseil : - Déstocker le moins possible (restitution des pailles, introduction de CI) - Revoir la rotation (introduction de prairie temporaire) - Evaluer l effet d un travail du sol simplifié Simulations avec SIMEOS-AMG.11

13 Utilisations possibles des résultats 2. Aider à la prise de décision par une approche «territoire» 1 er exemple : identifier les enjeux de stockage de carbone sur un territoire donné Secteurs d'étude pour l'évolution des stocks de carbone organique (Unités Cartographiques de Sols de la carte des pédopaysages en Poitou-Charentes) Secteur de Groies du Nord Charente 37% groies profondes 18% groies marneuses 45% groies moyennes Groies du Nord Charente UCS 54 - groies profondes UCS 55 - groies marneuses UCS groies moyennes Doucins de Charente-Maritime UCS 76 - Doucins hydromorphes Terres rouges de la Vienne UCS 57 - moyennement profondes UCS peu profondes UCS profondes Plaine de Thouars UCS groies moyennes UCS 77 - Doucins sableux sains UCS argile à silex peu profonde UCS 78 - Doucins limoneux UCS plaines sableuses Km Réalisation : CRA PC - février 2012 Rotations Sources : BDAT - RRP - BD CARTO reconstituées (RPG) associées à Projet "Stocks et évolutions du carbone organique dans les sols de Poitou-Charentes" des types de sols 20% Colza-Blé-Tournesol-Blé sec 14% Tournesol-Blé sec 10% Colza-Blé-Orge-Tournesol-Blé-Orge sec 10% Monoculture Maïs irrigué Etc Membres du comité de suivi : Financeurs : ADEME, Agro-Transfert RT, ARVALIS Institut du Végétal, Chambre d'agriculture de la Haute-Vienne, Chambre d'agriculture de l'indre, Conseil Régional Poitou-Charentes, DRAAF, DREAL, INRA Orléans - Unité Infosol, Institut Polytechnique LaSalle Beauvais, Laboratoire Centre Atlantique Systèmes de production (à dires d experts) Diffèrent par la gestion des pailles, apports MO, devenir du maïs 60% Céréalier export des pailles à 50% 30% Céréalier restitution des pailles à 100% 7% Polyculture Elevage 3% Céréalier échange paille-fumier Itinéraires techniques (modalités définies par culture) : Travail du sol, Irrigation, Rendements Combinaisons «Sol x Système de culture x Carbone organique» Associées à un pourcentage de surface du territoire.12

14 Pourcentage de la surface Pourcentage de la surface Utilisations possibles des résultats 2. Aider à la prise de décision par une approche «territoire» 1 er exemple : identifier les enjeux de stockage de carbone sur un territoire donné Secteurs d'étude pour l'évolution des stocks de carbone organique (Unités Cartographiques de Sols de la carte des pédopaysages en Poitou-Charentes) Secteur de Groies du Nord Charente 37% groies profondes 18% groies marneuses 45% groies moyennes Résultats des simulations sur 50 ans Groies du Nord Charente UCS 54 - groies profondes UCS 55 - groies marneuses UCS groies moyennes Doucins de Charente-Maritime UCS 76 - Doucins hydromorphes UCS 77 - Doucins sableux sains UCS 78 - Doucins limoneux Km Réalisation : CRA PC - février 2012 Sources : BDAT - RRP - BD CARTO Terres rouges de la Vienne UCS 57 - moyennement profondes UCS groies moyennes UCS argile à silex peu profonde UCS plaines sableuses Projet "Stocks et évolutions du carbone organique dans les sols de Poitou-Charentes" Membres du comité de suivi : Financeurs : ADEME, Agro-Transfert RT, ARVALIS Institut du Végétal, Chambre d'agriculture de la Haute-Vienne, Chambre d'agriculture de l'indre, Conseil Régional Poitou-Charentes, DRAAF, DREAL, INRA Orléans - Unité Infosol, Institut Polytechnique LaSalle Beauvais, Laboratoire Centre Atlantique UCS peu profondes UCS profondes Plaine Simulations de Thouars sans cultures intermédiaires 100% 80% 60% 40% 20% 0% 35% de la surface totale G. profondes G. marneuses G. moyennes 100% 80% 60% 40% 20% 0% Simulations avec cultures intermédiaires 12% G. profondes G. marneuses G. moyennes Un enjeu fort lié à l introduction des cultures intermédiaires (pas valable dans tous les secteurs) Identification des sols prioritaires pour exporter de la biomasse ou apporter des produits organiques Stockage Equilibre Déstockage Simulations avec SIMEOS-AMG.13

15 Utilisations possibles des résultats 2. Aider à la prise de décision par une approche «territoire» 2 ème exemple : Evaluer le potentiel de stockage d un territoire Secteurs d'étude pour l'évolution des stocks de carbone organique (Unités Cartographiques de Sols de la carte des pédopaysages en Poitou-Charentes) Secteur de Groies du Nord Charente 37% groies profondes 18% groies marneuses 45% groies moyennes Résultats des simulations sur 50 ans Groies du Nord Charente UCS 54 - groies profondes UCS 55 - groies marneuses UCS groies moyennes Doucins de Charente-Maritime UCS 76 - Doucins hydromorphes UCS 77 - Doucins sableux sains UCS 78 - Doucins limoneux Km Réalisation : CRA PC - février 2012 Sources : BDAT - RRP - BD CARTO Terres rouges de la Vienne UCS 57 - moyennement profondes UCS peu profondes UCS profondes Plaine de Thouars UCS groies moyennes UCS argile à silex peu profonde UCS plaines sableuses Projet "Stocks et évolutions du carbone organique dans les sols de Poitou-Charentes" Membres du comité de suivi : Financeurs : ADEME, Agro-Transfert RT, ARVALIS Institut du Végétal, Chambre d'agriculture de la Haute-Vienne, Chambre d'agriculture de l'indre, Conseil Régional Poitou-Charentes, DRAAF, DREAL, INRA Orléans - Unité Infosol, Institut Polytechnique LaSalle Beauvais, Laboratoire Centre Atlantique Bilan des stocks des Sans Cultures intermédiaires Avec Cultures intermédiaires carbone Bilan (tc/ha/an) % des émissions* Bilan (tc/ha/an) % des émissions* Secteur de Groies 0,03 0,9 0,11 3,2 Profondes (37%) 0,09 2,6 0,16 4,7 Marneuses (18%) -0,01-0,4 0,09 2,6 Moyennes (45%) 0,00-0,1 0,08 2,3 * Emissions agricoles régionales de GES, estimées à 3,4 t équivalent CO2/ha/an (AREC PC) Des bilans dépendants des types de sol Un stockage qui couvre une faible part des émissions agricoles Nécessité de prendre en compte l effet des prairies Simulations avec SIMEOS-AMG.14

16 Conclusion Un aperçu des utilisations possibles des résultats Utilité de la valorisation des bases de données pour améliorer les connaissances à l échelle d un territoire Faire du conseil technique individuel Aider à la prise de décision l échelle du territoire Des limites identifiées Méthodologie à améliorer Besoin bases de données sur les systèmes de cultures Nécessité de prendre en compte les prairies Des précisions nécessaires sur les analyses de terre.15

17 Perspectives Le projet ABC TERRE, porté par Agro-Transfert RT Atténuation du Bilan de gaz à effet de serre agricole intégrant le Carbone du sol sur un TERRitoirE Finalité : Formaliser une méthode de calcul des émissions nettes de GES intégrant les variations de stock de carbone organique des sols Amélioration de la méthode utilisée en Poitou-Charentes Outil de reconstitution des rotations et affectation aux types de sol Méthode de croisement des bases de données Sols Validation des résultats Applications prévues en Alsace (érosion) et Picardie (légumineuses) Une étude à mener en Poitou-Charentes sur la thématique luzerne.16

18 Merci de votre attention Retrouvez l intégralité de cette étude méthodologique sur : rubrique Connaissance des sols M. VIGOT / Une évaluation des stocks de carbone et des évolutions possibles en Poitou-Charentes / 12 / 2013