Comprendre, préserver, améliorer le fonctionnement hydrique des sols (Lionel ALLETTO)

Vidéos - Chambre d'agriculture du Tarn (2025-04-17) - Lionel Alletto - Durée : 53 minutes

Lors de la réunion de Présentation technique / Formation, Lionel Alletto d'Inrae à Toulouse a exposé les éléments essentiels concernant le fonctionnement hydrique des sols, en soulignant leur composition et leur rôle crucial dans des enjeux environnementaux tels que la sécurité alimentaire et la biodiversité. Il a décrite les processus d'infiltration et de ruissellement, précisant l'importance de la porosité du sol pour l'acheminement de l'eau et des nutriments aux plantes, ainsi que l'impact du couvert végétal sur la réduction du ruissellement. La gestion du carbone et de la matière organique a été présentée comme une stratégie clé pour améliorer la capacité d'infiltration des sols, alors que les résultats prévus d'un programme de recherche, Baguera, ont été mentionnés pour évaluer ces processus à partir de 2025.

Notes

Introduction au fonctionnement hydrique des sols

Présentation par Lionel Alletto d'Inrae Toulouse sur les éléments de compréhension du fonctionnement hydrique des sols

Le sol est composé de trois fractions: solide (45-60%), liquide et gazeuse (porosité variant de 5 à 55%)

Le sol est un système interactif entre des états physiques, chimiques et biologiques

Le sol est au cœur des enjeux de sécurité alimentaire, santé globale, biodiversité et adaptation au changement climatique

Plus d'un tiers des sols à l'échelle mondiale sont modérément ou sévèrement dégradés

Illustrations de formes de dégradation: érosion hydrique, érosion éolienne, artificialisation, contamination

Processus hydrologiques fondamentaux

Explication des processus régissant l'arrivée d'une goutte d'eau sur le sol: infiltration vs ruissellement

Augmentation du ruissellement par rapport à l'infiltration dans la plupart des bassins versants actuels

Distinction entre macroporosité (visible à l'œil nu, >0,1mm) et microporosité

Le remplissage des pores commence par les micropores (charges électriques plus denses) avant les macropores

Les galeries de vers de terre (macropores) font principalement circuler l'air dans le sol, non l'eau, sauf en cas de saturation

Les racines des plantes suivent préférentiellement les parois des macropores où elles trouvent eau et nutriments

Réservoir utilisable et rétention d'eau

Le réservoir utilisable des sols correspond à l'eau disponible pour les plantes entre le point de ressuyage et le point de flétrissement

Les macropores contribuent très peu au réservoir utilisable des sols

Présentation des leviers pour favoriser l'infiltration: réduire l'énergie cinétique des pluies, stabiliser les agrégats, accroître l'infiltration

L'importance du matelas végétal pour amortir l'impact des gouttes d'eau

À partir de 30% de couverture du sol (environ 1 tonne de résidus/ha), le ruissellement est réduit à presque rien

Efficacité de 80-90% d'abattement du ruissellement avec une bonne couverture du sol

Carbone et matière organique

La gestion du carbone est un levier majeur pour améliorer le fonctionnement hydrique des sols

La matière organique du sol est composée de 45-60% de carbone

Les fractions de matière organique ont des durées de vie variables : labiles (semaines à mois), lentes (année à décennie), stables (siècles)

Les couverts végétaux sont le levier le plus efficace pour les céréaliers pour stocker du carbone additionnel

La partie racinaire est deux fois plus efficace que la partie aérienne pour former des matières organiques stables

Le travail du sol seul ne permet pas d'augmenter significativement les stocks de carbone, mais modifie leur localisation

Impacts sur l'infiltration et perspectives

Les capacités d'infiltration augmentent de 2,5 à 5 fois dans les sols peu travaillés avec beaucoup de matière organique

La densité plus élevée dans les systèmes ACS n'empêche pas une bonne infiltration grâce à la connectivité des pores

Le réservoir utilisable augmente de 5-10% sur le profil total et 10-15% sur l'horizon de surface après 20 ans d'ACS

Ce n'est pas tant la taille du réservoir qui compte que son mode de fonctionnement (vidange et recharge)

Les fonctions classiques d'estimation du réservoir utilisable ne sont pas adaptées aux systèmes peu travaillés

Présentation du programme de recherche Baguera à partir de 2025 sur le bassin Adour Garonne pour caractériser ces processus

Mieux comprendre l’équilibre entre le bon fonctionnement d’un sol et ses besoins en intrants En décembre 2024, la Chambre d'Agriculture du Tarn a réuni une centaine de participants, agriculteurs et techniciens, pour sa traditionnelle Journée Sol.

3 chercheurs de INRAE Lionel Ranjar, Stéphane Cordeau, Lionel Alletto ainsi que Yves FERRIE agronome à la Chambre d'Agriculture du Tarn et Ingénieur Réseau DEPHY Ecophyto y ont présenté les résultats de leurs travaux devant un public d'initiés toujours en demande de nouvelles informations sur le sujet.

3 vidéos reprennent leurs interventions :

Transcriptions

Bonjour à toutes et tous. Je suis Lionel Alletto d'Inrae, Toulouse. Je suis un peu plus local que mes deux collègues d'y jeuner. L'idée, ça va être de discuter déjà des éléments de compréhension sur ce fonctionnement hydrique des sols. Je vais faire des rappels. Des rappels d'éléments généraux. Sur les sols, Lionel Rangard en a déjà donné des éléments ce matin. Je vais économiser un petit peu de temps. Mais je ferai un focus un peu plus spécifique sur ces éléments généraux, sur le fonctionnement hydrique des sols pour qu'on soit bien au clair et qu'on parle bien de la même chose. Ensuite, j'illustrerai quelques pratiques qui impactent le fonctionnement hydrique des sols. Alors là encore, un peu comme Stéphane, je ne pourrai pas tout explorer. Donc, s'il y a des questions, n'hésitez pas à les poser.

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J'essaierai de donner quelques exemples les plus concrets possibles et puis quelques éléments de conclusion, de discussion et puis de perspective aussi de recherche que l'on a à l'échelle nationale et internationale sur ces questions. Des éléments d'abord sur le sol. Ce matin, ça a été rapidement évoqué, donc ça me permet de garder cette diapo. Le sol, c'est trois fractions. Pour commencer, solide, liquide, gazeuse, dont les proportions varient en fonction des types de sol et des états structuraux des sols. Une fraction solide varier de 45 à 60%. En parallèle, la fraction de porosité qui peut être occupée soit par un liquide soit par de l'air varier de 5 à 55% dans un sol et la fraction gazeuse généralement de 0 à 50%. Quand on voit ces fourchettes de variations, on se dit notamment sur la fraction solide, ce n'est pas énorme, 15% de variabilité.

Pourtant c'est extrêmement important dans tout ce que je vais décliner par la suite sur le niveau de porosité totale et densité que vous allez avoir dans un sol. A 60% vous avez quasiment un sol qui n'a pas de porosité, de fraction solide, qui va être soit très compact, soit très dense, qui va fortement limiter le développement des plantes. C'est quand même ce qui nous intéresse quand on fait de l'agriculture. Et inversement à 45% vous allez avoir une fraction de porosité, une part de porosité qui est très importante mais du coup un sol qui peut-être avoir des problèmes structuraux ou de stabilité structurelle. Alors tous ces éléments, liquides, solides et gazeuses vont avoir des noms que l'on connaît. Par exemple la solution du sol quand on va parler de la fraction liquide.

Cette solution elle est complexe, elle va contenir des éléments nutritifs qui nous intéressent, des éléments minéraux et potentiellement aussi des polluants. Donc quand je vais vous parler moi aujourd'hui du fonctionnement hydrique des sols, je vais surtout insister sur l'aspect quantitatif. Je ne vais pas trop parler de l'aspect qualitatif. Mais s'il y a des questions, je pourrais aussi y répondre puisque évidemment dans la solution du sol, il n'y a pas que de l'eau, il peut y avoir tous ces éléments qui peuvent circuler dans ce compartiment. Et de la même façon, l'air du sol, j'en parlerai très peu, mais globalement, c'est une composition assez proche de l'air ambiant avec une petite différence et notamment quand on va descendre les premiers centimètres du sol, c'est qu'on va avoir un peu plus de CO2. Sinon, c'est à peu de choses près la même composition.

Au niveau de la fraction solide, on va retrouver des argiles, des limons et des sables des teneurs qui vont varier et tout ceci va conférer au sol une certaine structure qui va être l'aménagement tridimensionnel, l'achangement tridimensionnel des particules. Alors, sur ce point là, j'insiste, c'est que très souvent, on va dire, j'emmène un échantillon de sol. Non, en fait, vous allez amener un échantillon de terre à analyser puisqu'à partir du moment où vous allez faire un trou, vous allez perturber la structure du sol et un sol, il faut bien le voir comme un élément, un compartiment quadridimensionnel, c'est-à-dire dans l'espace, les trois dimensions, mais aussi dans le temps. Donc c'est une structure du sol qui évolue, qui n'est pas stable au cours du temps.

Donc le sol, à partir du moment où vous avez ces éléments que vous avez pris en considération, vous comprenez que quand vous faites un trou, ce n'est plus tout à fait un sol, vous êtes sur de la terre. Ensuite, un autre point important, c'est que ce sol, c'est un système qui est donc interactif entre des états physiques, chimiques et biologiques. La partie biologie, on l'a bien exploré ce matin. C'est pas ma spécialité, je ne le détaillerai pas, mais vous comprenez que comme les trois états sont intimement liés les uns avec les autres, agir sur un état chimique, ce qu'on a longtemps fait, des amendements, de la fertilisation ou autre type d'apport, va avoir des conséquences à la fois sur l'état physique et sur l'état biologique.

Donc Lionel Rangard en a parlé un peu ce matin, Stéphane a donné d'autres illustrations sur l'aspect flore adventice, et moi j'ai plutôt exploré cette partie-là, dans mon propos, en faisant un focus fort sur le fonctionnement hydrique. Mais encore une fois, je souhaite vraiment que vous compreniez qu'on ne peut pas dissocier la compréhension et l'analyse du fonctionnement hydrique de l'ensemble des états du sol. C'est ce qu'on a eu fait pendant un moment, on a essayé d'avoir des approches un peu simplistes et ça a mené à des erreurs, des impasses, alors qu'aujourd'hui on essaie de comprendre globalement le fonctionnement en se disant, si je veux pouvoir influencer mon fonctionnement hydrique, attention de ne pas dégrader d'autres types d'états et notamment l'état biologique.

Donc je voudrais juste insister sur le fait que ce sol C'est vraiment aujourd'hui, on l'a longtemps délaissé, mais c'est vraiment le compartiment qui est à la croisée de tous les enjeux ou de la plupart des enjeux auxquels on doit faire face. Alors, ils sont ici rappelés. D'abord, évidemment, sécurité alimentaire. Ça a été dit ce matin, 95% de l'alimentation est issue de systèmes s'appuyant sur le sol, plus ou moins fortement. On tend à perdre quelques fois le lien avec le sol, mais on se rend bien compte des vertus du sol. Dans des approches aujourd'hui qui sont encore un peu hypothétiques, mais qui sont très séduisantes de santé globale, on se dit Peut-être que si notre sol va bien, la plante ira bien et les animaux qui les consomment, dont les hommes, iront bien.

Ça reste encore à démontrer mais c'est en tout cas des éléments extrêmement intéressants qui montrent des continuités de microbiote. Celui du sol qui a été exploré ce matin, celui de la plante dont on n'a pas trop parlé aujourd'hui, celui de l'homme également. Donc il y a des choses là-dessus qui nous intéressent. Donc santé globale et sécurité alimentaire. Préservation et biodiversité des eaux. Préservation par exemple de la biodiversité et des eaux. Tout ça j'en dirai un petit peu plus. Changement climatique par les aspects de stockage de carbone potentiel dans les sols mais également de modification des propriétés des milieux pour s'adapter aux effets du changement climatique. Et puis durabilité énergétique, les sols sont également un réservoir important pour s'adapter.

Donc tout ça pour dire qu'on a besoin de focaliser sur cette gestion durable des sols et que si on regarde globalement à l'échelle internationale, plus d'un tiers des sols sont en état modérément et sévèrement dégradé. Et donc là, tous les rapports se succèdent et vont dans le même sens. Et les formes de dégradation sont multiples. Vous pouvez avoir des phénomènes d'érosion hydrique, comme ici, c'est une photo dans le Gers, mais on pourrait faire les mêmes dans l'Orague à plusieurs moments de l'année, je pense. Ou dans le Tarn, dans les côteaux du Tarn. Alors une photo que j'utilise, que vous trouvez facilement sur internet, c'est les phénomènes de Dust Bowl, érosion éolienne, qu'on voit plus trop pour l'instant dans nos situations. C'était aux Etats-Unis dans les années 30.

Mais avec les effets de changement climatique et notamment l'amplification des vents, on commence à voir des phénomènes de ce type là qui réapparaissent. Alors il y a peut-être des Lambais, des gens qui connaissent un peu le territoire Lambais dans la salle, on voit les vents de sable. Mais on a d'autres phénomènes d'érosion éolienne qui apparaissent et qui peuvent amener à penser que, au moins localement, c'est pas complètement derrière nous. Donc voilà, un enjeu à surveiller. Alors, je ferai pas de polémique, mais évidemment, la construction d'autres routes ou d'autoroutes, accessoirement, dont on peut remettre en question parfois les utilités, amène à impacter durablement, c'est-à-dire ce n'est plus renouvelable à l'échelle d'une génération humaine ce qu'on aura impacté, des sols. Et donc on se prive de capacité productive sur des territoires.

Il faut savoir que Les chiffres vont varier, mais tous les 10 à 15 km de longueur d'autoroute, si on ramène la surface concernée, c'est la SAU moyenne d'un agriculteur qui a disparu. Donc voilà, ça donne une illustration de l'enjeu de bien raisonner nos aménagements qui ont certes une importance, mais qui doivent vraiment prendre en compte le fait que c'est une ressource qui est non renouvelable. Enfin, une dernière illustration qui parlera aux agriculteurs, mais peut-être pas de façon explicite. Vous reconnaissez ? Je la montre souvent, alors c'est peut-être ceux qui m'ont vu Parce que là, pour le coup, on se rend compte de l'impact qu'on peut avoir en tant que praticien. C'est la Martinique, avec du coup, en petites zones rouges, la contamination par l'insecticide, contre les charençons cordécones.

Et donc là, vous avez une illustration de la cartographie des sols, il y a la même en Guadeloupe et puis dans d'autres territoires. Là, on a des sols qui sont contaminés pour au moins 500 ans. Et contaminés pour au moins 500 ans avec des restrictions très fortes puisque sur ces territoires on ne peut plus consommer de légumes racines. Ils sont assez consommateurs de grosses crevettes d'eau douce, ils ne peuvent plus les consommer donc ils les font venir de Chine. Le carbone indiscutable. Et ça on n'a pas de solution à ce jour pour remédier à ce problème là. Donc là on est directement en lien avec des pratiques agricoles qui ont été controversées.

D'ailleurs quand vous discutez avec les locaux Il y a un enjeu de gestion de cette problématique par l'État qui est très discutable, mais qui nous amène à dire, voilà, par nos pratiques, on peut avoir des conséquences sur du très long terme, parce que quand je vous dis 500 ans, c'est juste qu'on ne sait pas dire au-delà. Puis qu'on a dit, bon, 500 ans, ce sera le suivant qui regardera ça attentivement. Donc voilà. Et évidemment, une diminution progressive de la terre disponible par habitant, donc ce qui amène à se dire, soit on augmente la productivité par hectare, pour nourrir plus de monde, Soit on réfléchit à des systèmes complètement hors sol, mais par rapport à tout ce que j'ai dit tout à l'heure, ça posera d'autres questions et notamment de santé globale.

Alors, la bonne nouvelle dans toutes ces sources de dégradation qui sont assez multiples, c'est qu'on a plusieurs leviers, mais un qui est majeur qui est de mieux gérer notre carbone dans les sols. Et donc moi aujourd'hui, s'il y a un élément qui va être important dans ma présentation, c'est de vous dire, je vais vous parler d'eau, mais pour vous parler d'eau, je vais aussi vous parler de carbone et je vais beaucoup vous parler de carbone. Et donc la gestion couplée du cycle de l'eau et du cycle du carbone, ça va vraiment être un point central qu'il faut garder en tête. Donc c'est la bonne nouvelle, c'est que pour régler une grosse partie de ces problèmes, si on gérait mieux nos cycles de carbone sur nos parcelles, on arriverait à des solutions, en tout cas une amélioration de beaucoup de problèmes que je viens d'évoquer.

Alors ces matières organiques du sol, le carbone pour tout le monde, c'est vraiment la base de la matière organique du sol. Je pense que j'ai une petite illustration, elle viendra plus tard. C'est 45 à 60% de la matière organique du sol, c'est du carbone. Donc quand je parle de matière organique, des fois il faut faire le lien carbone du sol. Et donc cette matière organique du sol, elle va jouer sur la fertilité physique, donc je vais en parler davantage tout à l'heure, mais également la fertilité chimique, la qualité de l'air, la quantité et la qualité des eaux, J'ai pas le temps d'en parler mais ça va être un moyen de stocker les polluants organiques et de transformer ces polluants organiques en matière organique stable des sols.

Si on a un sol qui est riche en matière organique, peut-être parmi vous certains sont équipés de phytobac sur leur exploitation, c'est un peu le même principe, on met dans une cuve assez riche en matière organique, généralement on met de la terre et du fumier, on met nos résidus de produits phyto et par biodégradation finalement ces matières organiques deviennent des matières organiques du sol et finalement on a en grande partie résolu le problème. Une des stratégies évidemment ça va être d'avoir de la matière organique en quantité suffisante dans nos sols. Et puis la fertilité biologique, je pense que ce matin l'illustration a été faite de l'intérêt de gérer les sols et notamment le carbone.

Alors maintenant je vais rentrer dans le détail sur ce fonctionnement hydrique des sols en reprenant les principaux processus qui régissent l'arrivée d'une goutte d'eau quand elle arrive sur un sol. Alors ça va peut-être être un peu simple mais c'est l'idée de poser le cadre et après on rentra dans le détail. Donc là, vous avez une parcelle un peu en pampe. On va imaginer que la goutte d'eau va pouvoir éventuellement circuler. Et puis un toit de nappe. Donc là, on a une épaisseur de sol variable. Les pluies et les irrigations vont pouvoir générer de l'infiltration. Aujourd'hui, ce qu'on constate sur la plupart de nos vassins versants, c'est qu'on a une partition entre infiltration et ruissellement qui s'est décalée au profit d'une augmentation de la part du ruissellement versus l'infiltration. Et ce, pour plein de raisons.

L'artificialisation, je vous ai montré des cas tout à l'heure, dès qu'on construit des maisons, des routes ou qu'on artificialise des milieux, forcément on réduit la part d'infiltration et donc finalement pour une quantité de pluie qui arrive sur un milieu, il y a moins d'endroits où elle peut s'infiltrer et donc elle va ruisseler pour essayer de rentrer à l'endroit où elle le peut. Donc ça amène deux questions, ça amène la capacité de ces milieux où elle va chercher à s'infiltrer, est-ce qu'ils sont capables d'accroître, d'avoir des capacités d'infiltration suffisamment élevées pour accueillir ces volumes d'eau supplémentaires, ça c'est le premier point.

Et le deuxième point, c'est de se dire, ce ruissellement, il va contribuer à court-circuiter une grande partie du circuit naturel de l'eau, ce qu'on appelle le grand cycle de l'eau, et donc il va amener l'eau à l'exutoire des rivières beaucoup plus rapidement et donc vers les océans à terme, ce qui amène à repenser le recharge finalement de nos nappes et nos ressources pour l'agriculture. Alors, de cette infiltration, on va avoir deux voies possibles devenir, une partie de l'eau qui va s'infiltrer va pouvoir être retenue dans le milieu, donc c'est cette partie-là, j'y reviendrai, et une partie va s'écouler par gravité. L'action gravitaire, on ne peut pas aller contre, elle est systématique, elle est partout, elle s'exerce à tout point de la Terre, on est d'accord. Et donc, on ne pourra pas lutter contre cet écoulement gravitaire.

Simplement, on va essayer de voir comment par des pratiques, on peut le réduire parce que si on a de l'eau qui s'écoule par gravité, elle peut emmener aussi des solutés, des pesticides, du nitrate ou autre. Donc l'intérêt c'est de le réduire à des moments où on peut avoir ce type d'externalité négative, tout en la favorisant globalement parce qu'on a besoin de réalimenter nos nappes. Et dans cette eau retenue, il y en a une partie qu'on ne regardera pas trop, c'est celle qui est tellement liée aux particules solides du sol, et là je le détaillerai, mais argiles et matières organiques, qui n'est pas valorisable par la plante, donc c'est l'eau liée ou l'eau digroscopicité.

Et nous, ce qui nous intéresse en tant qu'agronome, c'est la partie qui est disponible, ce qu'on a longtemps appelé la réserve utile des sols, qu'on appelle aujourd'hui le réservoir utilisable des sols, parce que ça donne plus à voir une notion de volume potentiellement utilisable que de quantité d'eau disponible à tout moment. On a globalement un volume dans le sol, on va essayer de l'exploiter au maximum, mais il n'est pas toujours plein et donc après, à nous de réfléchir comment mettre en adéquation les besoins et la disponibilité. Et puis évidemment, quand on a un sol, on a de l'évaporation qui s'exerce également naturellement et tout le temps. On peut le limiter, on en reparlera. Et puis la transpiration, et là c'est plutôt quand on va mettre une plante qu'on va favoriser ce processus. Donc là on a les grands ensembles.

Donc je pense que vous en avez tous entendu parler, mais l'idée c'est de se voir comment, bon la remontée capillaire j'en parlerai pas, mais comment finalement toutes nos pratiques vont pouvoir aller modifier tel ou tel processus et influencer certains qui nous intéressent plus que d'autres. Donc, la présentation que je vais vous faire, en 30 minutes, c'est deux enjeux principaux. Tout d'abord, favoriser l'infiltration et réduire l'eau hissellement. Et le deuxième point, mieux retenir l'eau dans les sols pour alimenter des plantes. Ok ? Alors, si on est dans les temps, on dira un tout petit mot de limiter l'évaporation et puis j'ai même un petit enjeu 2 bis qui est favoriser l'alimentation des plantes par voie biologique. Et ça fera le lien avec la présentation de ce matin. Alors, pour aller un peu dans le détail, et avec un peu d'imagination, ici une coupe de sol.

Ceux qui sont devant, peut-être derrière c'est moins clair, on voit il y en a qui sont un petit peu bleus. Donc ça c'est de la porosité, plus ou moins épaisse, donc de la microporosité, de la mésoporosité. Et puis là, il y a un ver de terre qui est passé, il a fait une macroporosité. Un macropore, une galerie de racines. Au passage, la macroporosité, c'est celle qui est visible à l'œil nu. Il n'y a pas de séparation arbitraire. Enfin, quand on dit arbitraire, ce n'est pas une séparation normée. On n'est pas tous d'accord au niveau international sur la taille de porc que l'on considère comme étant des macroporcs et ceux qu'on considère comme étant des microporcs. La notion de mésoporc pour intermédiaire, elle est très française. On ne le trouve pas dans d'autres pays. Voilà.

Donc c'est aussi pour se dire, OK, de quoi je parle, voilà quoi ça correspond. Et pour faire simple, La macroporosité, c'est la porosité qui est visible à l'œil nu. Et donc normalement, un œil qui y voit bien, c'est-à-dire moi il y a quelques années, maintenant j'éloigne, c'est le dixième de millimètre de diamètre. Quand vous voyez un porc à l'œil nu, le plus petit que l'on discerne c'est 0,1 millimètre de diamètre. Donc c'est petit, mais c'est déjà de la macroporosité. Et donc de l'eau qui va arriver là-dessus, si on a des pluies modérées, Qu'est-ce qui va se passer là ? Elle va commencer par remplir quel port ? Les gros ? Alors, qui vote pour les gros ? Le gros, il n'y en a qu'un. Les petits ? Les petits, les moyens ? Les moyens, personne. Bon, c'est les petits qui gagnent.

Là, on va commencer par emprunter la microporosité. C'est ce qu'on va appeler des écoulements matriciels parce que ça touche la matrice solide du sol. Ce flux va dépendre de la teneur en eau initiale. Si votre porosité initiale est déjà pleine d'eau, ce flux sera limité et on occupera des ports de plus grand diamètre. On va le mesurer, mais c'est généralement des flux qui sont lents mais qui s'exercent quoi qu'il en soit. Encore une fois, l'action gravitaire est dominante, on ne va pas contre sur Terre. Donc, ils y sont présents mais ils sont très peu importants et ça descend très doucement. Et le sol exerce une rétention là-dessus, j'y reviendrai.

Donc si on regarde un petit peu dans le détail ce qui se passe, vous avez ici des feuillets argileux de la matière organique qui vient lier tout cela, ça crée nos agrégats de tout à l'heure. Et puis on a des limons et des sables, je les ai mis à part parce que globalement ils sont assez inertes, ils ne contribuent pas au fonctionnement hydrique des sols ou très peu. Et donc si on regarde un petit peu ce magma là, qu'est-ce qui se passe, vous allez avoir Charge électrique, plutôt négativement sur l'ensemble du complexe argillomique, c'est plutôt négatif. Je mets plutôt parce qu'il y a des zones où il y a des charges positives. Ce n'est jamais très simple, ce que disait Stéphane tout à l'heure, on ne peut jamais dire c'est exactement comme ça, ça dépend. Globalement, c'est négatif.

Et donc, la matière organique, elle est aussi globalement négative. Donc pour lier tout ça, on va trouver du calcium notamment, mais pas que non plus, mais le calcium c'est un bon allié. Donc ça fait écho avec la gestion durable des sols et puis le pilotage du pH que vous pouvez avoir en disant, oui mais attention si j'ai une dérive de pH, ça peut être un signal d'une dérive d'éléments nutritifs notamment de calcium et ça va impacter ma stabilité de mon complexe argillo-humique. Et donc là vous avez vos argiles et vos matières organiques, un petit peu de calcium qui lit tout ça et les molécules d'eau qui vont arriver, qu'est-ce qu'elles vont faire ? Elles vont aller s'insérer autour des argiles et des matières organiques pour créer ce qu'on appelle une sphère d'hydratation.

Et donc mes molécules d'eau, c'est mes petits niquets là, c'est H2O, donc l'oxygène et deux hydrogènes, c'est un dipôle. Donc il y a un côté qui est positif et un côté qui est négatif. Elle va présenter les atomes d'hydrogène vers les charges négatives qu'on voit là et donc elle va avoir tendance à présenter son oxygène qui est plutôt négatif vers le haut et ce qui va accrocher des hydrogènes. Ce qui va délocaliser les électrons de l'oxygène qui va devenir un peu plus négatif, qui va accrocher des hydrogènes. Et donc vous avez finalement cette sphère de proche en proche qui se constitue. C'est exactement ce que vous allez voir quand vous allez avoir vos parcelles et voir les gonflements retraits qui s'opèrent. Alors sur des argiles c'est très visible mais c'est également le cas sur des sols avec des plus faibles tenors en argile.

Il y a toujours ce phénomène qui va amener à saturer d'abord les pores de petit diamètre. Et pourquoi ces pores de petit diamètre ? Parce que les charges... D'habitude je viens avec une balle quand je fais ça mais là j'ai pas de balle. Si je faisais un petit tour, là par exemple il y a un petit rond au milieu, jette la balle, la probabilité que vous l'attrapiez là, quand je tire au centre, elle est moins forte que si je tire là et qu'il y a beaucoup de charges qui peuvent l'attraper. C'est exactement ce qui va se passer.

Sur un port de petit diamètre, il y a tellement de charges électriques négatives que la molécule d'eau va être captée et à l'inverse dans les ports de gros diamètre, il y a des charges qui sont présentes mais en densité moindre et donc la molécule d'eau va être moins captée. Et c'est ce qui va se passer quand cette molécule d'eau va vouloir circuler dans le sol, elle va commencer par être captée par les ports où il y a des densités très élevées de charges électriques, les tout petits ports, et de proche en proche, parce qu'ils sont petits donc ils sont vite remplis, ça va remplir des ports de plus grand diamètre, de plus grand diamètre, de plus grand diamètre.

Donc ça c'est hyper important parce que du coup maintenant vous comprenez que si on a des pluies intenses et un sol qui était initialement pas saturé comme le cas précédent, vous allez avoir d'abord saturation de la microporosité puis de la mésoporosité et là on active en dernier la macroporosité. C'est la dernière à s'activer. Alors après il faut le voir évidemment dans l'espace. On est sur les premiers centimètres du sol. Si en dessous on a un horizon dans lequel on a Beaucoup de macropores et peu de micropores, vite les micropores seront saturés, les macropores seront activés. Mais ça ira toujours dans ce sens là, c'est de la physique. Toujours dans le gamme, dans les tailles de pores croissants. D'accord ? Donc retenez ça parce que ça va être important pour comprendre la rétention d'eau.

Alors au passage, vous avez vu, je peux le remettre de l'animation, ça va très vite dans un macropore. Donc une galerie de verre de terre par exemple, ça contribue assez peu à l'échelle d'une saison culturelle à faire circuler l'eau. Par contre, quand l'eau circule dedans, elle va très vite et elle peut emmener des solutés. Donc c'est pas non plus ce qu'on va rechercher en fait. En fait, notre galerie de verre de terre, elle nous va très bien quand on veut faire circuler de l'air dans le milieu et elle nous va beaucoup moins quand on vient de faire un traitement phyto ou un engrais qu'on a un abat d'eau très fort et qu'elle envoie tous les solutés vers la nappe.

Et donc c'est ça l'enjeu évidemment de se dire comment on arrive à optimiser le fonctionnement hydrique de notre sol pour limiter les impacts négatifs tout en favorisant la circulation ou l'absence d'engorgements. La galerie de verre de terre va être très bien quand on a, comme on a eu l'an dernier, des très fortes pluies, à un moment donné, on ne peut de toute façon plus rentrer mais c'est elle qui évacue, c'est nos drains qu'on a dans la parcelle qui vont évacuer l'eau. J'y reviendrai à la condition évidemment qu'elle soit connectée entre elle, ça sera la suite de mon propos. Si on regarde cette galerie de verre de terre, à l'instant précis que je prends là, c'est saturé en eau, c'est plein d'eau. Vous avez compris que nos molécules d'eau sont accrochées les unes avec les autres. Elles se passent des charges électriques.

Mais au centre de ce macropore, C'est assez instable et donc l'action dominante, c'est bien l'action gravitaire. Et donc cette quantité d'eau qu'il y a présente au centre du macropore, elle s'écoule verticalement. Et on ne va conserver dans un macropore finalement qu'un tout petit film autour des parois, surtout que les vers de terre ont la bonne idée de nous mettre de la matière organique autour. Et donc c'est là qu'on va retrouver encore un petit peu d'eau, mais généralement c'est assez sec une galerie de vers de terre comparativement à la microporosité. Et à l'inverse ici, vous voyez, j'ai fait un tout petit micropore où on retrouve l'eau qui n'a pas bougé. Parce que la probabilité que la molécule d'eau se décroche sous l'action de la gravité mais se raccroche parce qu'on a beaucoup de charges électriques à côté, elle est très forte.

C'est pour ça que l'eau bouche beaucoup moins vite dans les micropores que dans les macropores. La galerie, la microporosité, la racine de la plante va être contente d'aller dans une zone où elle n'a pas trop d'efforts à fournir pour descendre. Généralement, elle va tapisser la paroi du ver de terre. Vous verrez vite des radicelles et des poils absorbants qui tapissent le macropore du ver de terre parce qu'il va se caler là parce qu'il y a un peu d'eau et il y a des éléments nutritifs. Elle capte très peu d'eau là-dedans parce qu'elle n'est pas capable de l'attraper quand la gravité domine. Par contre là, dans une partie de la microporosité, elle va pouvoir extraire cette eau. J'espère que pour tout le monde, c'est clair. C'est une base pour comprendre la suite.

Ça nous permet de se dire Quand je vais parler de flux d'eau, les flux les plus importants sont dans les macropores, mais la plupart du temps, ils ne fonctionnent pas. Par contre, quand je vais vous parler de rétention d'eau, vous comprenez que ça, vous les oubliez, ils ne servent pas à grand chose. C'est vraiment ce qui va se passer là, qui va nous impacter et avoir des conséquences sur les stratégies de réservoirs utilisables, en tout cas sur les volumes de réservoirs utilisables qu'on aura dans le sol. Donc du coup, ma première question maintenant, vous l'avez comprise. L'eau circule dans un sol en commençant par ? Les macropores. Et donc on va commencer par remplir les petits, ça c'est une surface de sol, c'est assez schématique mais voilà.

Très vite, et là vous imaginez votre gouttelette d'eau qui arrive, et oui, elle va être déviée par cette densité de charge électrique qu'on a sur de la microporosité, elle va aller d'abord dedans, puis ainsi de suite, de proche en proche, elle va aller saturer les pores de taille moyenne et la macroporosité. Alors ça, c'est une vision spatiale mais unidimensionnelle. Si on l'imagine en trois dimensions, on comprend évidemment que ce qui se passe en dessous va être hyper important et la connectivité de tout ça, ça va évidemment jouer. Un message sur lequel je vais revenir par la suite, quand vous construisez une maison, vous n'allez pas mettre des morceaux de tuyaux à droite à gauche. Vous allez vous dire qu'il vaut mieux un bon tuyau bien connecté qui n'évacue tout vers les égouts.

C'est un peu ce qui va se passer dans un sol quand on va faire du travail du sol versus quand on va laisser de l'activité biologique prospérer. Une galerie de verre de terre, une galerie de racines, elle est continue et elle va permettre un écoulement, je parle bien de macropore, donc quand on est saturé, efficace. Quand on fait du travail du sol, il y a une probabilité qu'une partie de la porosité soit connectée, mais globalement elle est moins bien connectée. Et donc on va avoir un volume de pores important, mais mal connecté. Et donc des fois, il vaut peut-être mieux avoir moins de macropores, mais mieux connecté, que beaucoup de macropores peu connectés. J'ai terminé sur la partie à ce niveau là et on y reviendra par la suite. Vous comprendrez pourquoi je vous dis tout ça par rapport aux pratiques.

Deuxième point, l'aspect réservoir utilisable. Donc ça fait le lien avec ce que je viens de vous dire. Je vais peut-être me rapprocher du tableau. Donc le réservoir utilisable des sols, ça correspond à quoi ? Ça correspond à la quantité d'eau disponible pour une plante. A partir du moment où le sol commence à exercer sa rétention d'eau, C'est-à-dire que toute l'eau gravitaire s'est écoulée jusqu'au moment où la plante ne peut plus l'extraire parce que le sol la retient trop. Pour faire très simple, voici trois courbes théoriques. Ici, c'est la quantité d'eau présente dans le milieu. Et là, c'est ce qu'on appelle le potentiel matricial du sol, le potentiel hydrique, même si ce n'est pas tout à fait pareil. Pour faire simple, c'est l'énergie que doit fournir la plante pour aller extraire l'eau.

Plus on monte vers la haut, plus il faut fournir d'énergie pour extraire l'eau. Là, le sol il est saturé en eau, c'est ce qu'on a vu tout à l'heure. Microport, Mésoport, Macroport, tout est plein d'eau. La quantité d'énergie à fournir elle est nulle parce que c'est la gravité qui domine. Mais la plante elle ne capte pas, ça s'en va. Puis là, le sol se ressuie progressivement. Là, on arrive au point de ressuyage qu'on appelle la capacité au champ. En fait, c'est le moment à partir duquel les charges électriques de mon sol exercent suffisamment de rétention pour que l'eau s'écoule plus visuellement par gravité.

Mais je vous le rappelle, la gravité est toujours présente, mais on peut avoir des remontées capillaires, je dis que j'en parlerai pas beaucoup, mais on y a un mot, parce que par les charges, la molécule d'eau, ça décroche, hop, elle se raccroche aussitôt un petit peu au-dessus, et ainsi de suite. Ça c'est possible, dans la microporosité, c'est possible. D'accord ? Et donc là, on est au début de l'histoire du réservoir utilisable. Il y a trois courbes, parce que quand on a beaucoup d'argile en rouge, il n'y a plus la... Si, sol argileux. En rouge, ça correspond à une quantité d'eau théorique plus élevée que sur des sols limonneux ou sableux, D'accord ? Mais on a une quantité d'eau qui va être disponible pour la plante et puis là on exerce progressivement une suction et à ce point-là, qui est complètement arbitraire.

Ce point-là est complètement arbitraire. C'est à un moment donné, les agronomes, peut-être les pédologues, je sais pas trop, ils sont mis d'accord pour dire à partir de là, ça correspond à notre point de ressuyage et là, c'est le point à partir duquel les plantes vont mourir. Le point de flétrissement permanent. C'est très variable en fonction des plantes. Un maïs à cette valeur là, 3, il commence déjà à manifester des signes de stress hydrique. Donc toutes les plantes n'ont pas le même comportement vis-à-vis de la valorisation de ce réservoir. Simplement, là ça correspond à une quantité d'eau, là une autre quantité d'eau. La différence entre les deux, c'est le réservoir utilisable des sols. Et donc on est d'accord que là, on a évacué toute l'eau contenue dans la macroporosité et que là, on commence à chatouiller la microporosité.

Et là, on est tellement dans une microporosité fine, voire même intra-argile, qu'on ne peut pas l'extraire. Pourquoi nous, on l'extrait ? Parce qu'on met ça au four, en étube, et donc, on va fournir beaucoup d'énergie qui va aller chercher cette quantité d'eau restante. Donc, si on regarde sur un sol, finalement, on a autant de morceaux de réservoirs utilisables qu'on a d'horizons différents. Estimer la taille totale de réservoir utilisable dans un sol, ça dépend de la texture, de la structure du milieu. En surface, par exemple, vous allez avoir une taille de RU ici, puis si vous allez dans les horizons un peu plus profonds, des tailles de RU qui vont changer. Le réservoir utilisable complet du sol, c'est la somme de tous ces petits réservoirs utilisables et c'est ce que la plante va pouvoir prospecter, à la condition qu'il n'y ait pas... Je m'étouffe.

Qu'il n'y ait pas de difficultés de prospection racinaire. Si vous avez à un moment donné une discontinuité d'une semelle de labour ou une zone de balancement de la nappe qui va créer une zone d'hydromorphie, la racine n'ira pas et donc votre taille de réservoir sera limitée. Donc il sera plein, parfois il sera à moitié plein, parfois il sera vide. Donc ça c'est tout l'enjeu après d'avoir défini le volume et de voir comment il est rempli. Et là on a bien un lien à chaque fois entre disponibilité et teneur en eau. C'est important parce que souvent quand on suit le pilotage de l'irrigation, on a soit des sondes qui nous donnent une quantité d'eau, soit des tensiomètres qui nous donnent une disponibilité de l'eau. Alors c'est vrai que quand on est agronome, il vaut mieux la tensiométrie.

Il vaut mieux savoir quelle quantité d'eau est disponible pour les plantes plutôt que d'avoir une quantité d'eau qui n'est pas vraiment parlante parce qu'on ne sait pas si notre eau est disponible ou pas en fonction de la texture. Alors du coup, idée reçue numéro 1. Les galeries de verre de terre font circuler l'eau dans les sols. Vous avez compris qu'en fait, c'est partiellement vrai puisque la plupart du temps, les galeries de verre de terre font circuler de l'air dans le sol. Par contre, ce qui est intéressant, c'est comment faire circuler de l'eau quand le sol est saturé en eau. Et pas de remontée capillaire possible.

Et en revanche, attention, parce qu'à partir du moment où elles sont activées, qu'elles fournissent une circulation de l'eau, c'est comme vos drains dans le parcel, ça va cracher, mais ça va envoyer éventuellement les solutés vers la nappe ou vers la rivière. Le deuxième idée reçue, c'est que les macropores permettent d'augmenter le réservoir utilisable des sols. Et là, on comprend que c'est faux ou de façon très faible, puisque uniquement la paroi sur laquelle les vers de terre auront déposé du mucus pourra stocker un petit peu d'eau. Le reste de la galerie ne contribue pas au réservoir utilisable, c'est de la macroporosité. Et c'est le principe du dicton, un binage vaut deux arrosages. Pourquoi on dit ça ? En binant, on crée de la macroporosité, on crée des macropores.

Et on casse la continuité capillaire et donc en créant cette couche travaillée sur une zone qui était peu travaillée, on limite les remontées donc on limite l'évaporation et donc on a cet effet complètement non démontré de l'équivalence des arrosages. Et ça vous donne les processus physiques qu'il y a derrière. Alors maintenant si je fais le focus sur les enjeux que j'ai dit tout à l'heure, à savoir favoriser l'infiltration et réduire le salement et puis deuxième temps retenir l'eau et alimenter la plante, Pour ce premier enjeu, il y a plusieurs leviers disponibles pour un agriculteur. Je ne vais pas tous les détailler parce que ça serait trop long. Mais le premier, ça va déjà être de réduire l'énergie cinétique des pluies. On va voir comment. Le deuxième levier, ça va être de stabiliser les agrégats du sol.

Et là, on va commencer à reparler du carbone. Le troisième levier, ça va être d'accroître la filtration. Et puis, il y aurait deux autres leviers qui sont plutôt à des échelles parcellaire, supraparcellaire, voire extra-parcellaire, recréer des ruptures de pente, réduire la longueur des parcelles. Ce matin, c'est exactement ce que disait Lionel Ranjard en Alsace, ils ont eu des gros problèmes d'érosion avec visiblement des événements dramatiques qui en sont suivis. Ils ont recréé des ruptures de pente et ils ont repositionné des infrastructures agroécologiques. Moi j'en parle pas aujourd'hui, mais tous ces éléments sont évidemment à combiner et on ne fera pas tout à l'échelle d'une parcelle.

Il faut raisonner son exploitation et son territoire évidemment spatialement et aménager le territoire en raisonnant ses différents leviers et notamment pour s'adapter aux effets du changement climatique avec des épisodes climatiques de plus en plus violents sur des périodes courtes et des intensités de pluie de plus en plus fortes. Je vais donner des notions d'infiltration mais voilà on va devoir faire face à des enjeux d'adaptation de nos milieux sinon nos sols vont partir vers les rivières. Donc il y aura un problème évidemment de durabilité des systèmes de production. Alors le premier levier pour atténuer l'énergie cinétique des pluies, je n'ai pas beaucoup de chiffres à vous donner, mais vous allez vite le comprendre, c'est déjà d'amortir l'effet de la goutte d'eau. Et pour cela, il n'y a rien de mieux qu'un bon matelas végétal.

Et pour ça, il y a plein de façons de couvrir mieux les sols, Alors spatialement, des fois on fait des trucs un peu exotiques, on va associer des plantes pour maximiser la couverture, mais c'est un petit peu l'idée, là c'est des cultures associées, vous ne le voyez pas de loin, et puis là c'est tout simplement des couverts. Puis on va maintenir un mulch, soit détruit mécaniquement, soit là il a été détruit chimiquement après un couvert végétal. Tout ça, ça donne à voir que la goutte d'eau qui va arriver là-dessus, elle va perdre considérablement sa capacité de dégradation des agrégats du sol, et donc elle va perdre considérablement sa capacité à générer de l'érosion. Ici vous avez un petit tableau synthétique, qui donne à voir les chiffres qu'ont utilisé les américains pour définir ce qu'ils appellent l'agriculture de conservation.

Donc à notre différence, ils utilisent surtout un critère d'état de couverture, enfin de niveau de couverture des sols, et ils considèrent qu'au-delà de 30% de la surface du sol couverte, on est dans des pratiques de conservation des sols. En fait, ce n'est pas sorti du chapeau, c'est quand on regarde à ce niveau de 30%, on est à peu près à 1 tonne de résidu à l'hectare, Et on voit que le ruissellement est quasiment réduit à rien du tout. 0,5% des précipitations alors qu'on peut être à 45% des précipitations quand on a un sol nu. Donc on voit vraiment l'atténuation. Et puis on a quasiment plus d'érosion. Alors ces chiffres-là, je ne les présente pas aujourd'hui mais on a pu les vérifier chez certains agriculteurs dans le cadre d'un projet. C'était l'aspect spectaculaire de voir qu'on pouvait avoir quand même du ruissellement d'une eau claire.

Ça je pense que vous l'avez tous vu. Dès lors qu'on avait un mulch en place ou un couvert végétal en place. Et là vous avez des petites illustrations parce que c'est pas toujours simple de se représenter ce que représentent 30% de sol couvert en fonction des types de résidus. Et donc les services de diffusion aux Etats-Unis ont proposé des catalogues pour que les agriculteurs aient visuellement une représentation de ce que cela fait. Voilà. J'ai pas trouvé trop d'équivalents en France mais ça pourrait être assez simple à construire. Alors c'est valable pour différents systèmes de production. Là j'ai mis quelques photos en vigne ou en arboriculture. On peut tout à fait envisager de remulcher. Donc c'est des pratiques qui peuvent être faites. C'est pas forcément du couvert végétal vivant. On peut aussi réfléchir à d'autres stratégies si on a de la ressource.

Là c'était par exemple un... On voit de la paille qui va être apportée et puis là c'est un peu loin mais on voit les niveaux d'abattement. Alors dans certaines situations ça marche pas très bien, il faudrait regarder en détail pourquoi, mais généralement on est plutôt autour de 80-90% d'abattement du ruissellement dans ces systèmes là. Et donc on favorise l'infiltration. Le deuxième levier c'est stabiliser les agrégats du sol. Alors pour cela, levier principal ça va être d'accroître nos teneurs en carbone. Donc je vous le disais tout à l'heure, La teneur en carbone, elle est assez variable quand même en fonction des types de sol. Entre 45 et 60% des matières organiques du sol sont du carbone.

Donc ça déjà c'est un premier signal fort, c'est que quand on parle de matière organique, il faut savoir de quoi on parle et généralement quand on fait des dosages, on dose du carbone et donc c'est toujours mieux de parler de carbone que de matière organique. Parce que derrière on fait une approximation avec un coefficient qui est toujours le même sur nos sols et on voit bien qu'il y a de la variabilité. Donc la mesure de la teneur en carbone est plus précise, on a de l'oxygène en grande quantité puis on a tout un tas d'autres éléments qui vont contribuer à former des fractions différentes de matières organiques. Des fractions dites labiles dont la durée de turnover, de présence est de quelques semaines à quelques mois.

Des fractions lentes, dont la durée de présence est plutôt de l'ordre de l'année voire de la décennie, et des fractions dites stables, parfois, j'aime pas trop le terme parce que récalcitrant, pour moi c'est plutôt des charbons, mais on peut avoir cette fraction, enfin la fraction charbon est intégrée dans cette fraction stable, pour lesquelles la durée de renouvellement est de l'ordre de la décennie, plusieurs décennies voire du siècle. Et donc toutes ces fractions, là ça mange un petit bout, c'est pas très grave, toutes ces fractions contribuent a des propriétés et des fonctions du sol différentes.

Donc la fraction stable c'est plutôt la capacité d'échange cationique, le réservoir utilisable que j'évoquais tout à l'heure et la stabilité de certains agrégats mais plutôt long terme alors que les fractions labiles c'est vraiment une stabilité structurale court terme et donc c'est ça qui va être intéressant, c'est qu'on va très vite pouvoir voir des effets positifs de l'enrichissement en carbone sur la stabilité de nos agrégats, sur la biodiversité et l'alimentation des plantes. Alors toutes ces matières organiques, je l'ai dit, elles ont une dynamique, elles se minéralisent. Et donc tout l'enjeu quand on va piloter et réfléchir l'enrichissement en carbone de notre sol, c'est de se dire quel est le compromis entre la part que je veux pouvoir stabiliser durablement, de la part dont j'ai besoin pour alimenter mes plantes, mais qui contribue aussi à la stabilité structurelle temporelle de mes agrégats.

Donc c'est toujours un peu couper la poire en deux quand on fait ça, c'est de se dire ok comment j'active un peu de décomposition, peut-être un peu de travail du sol à un moment donné qui va pouvoir aider ça, versus je veux stocker durablement. Mais le point positif c'est qu'en agriculture les deux sont possibles simultanément. Il n'y a pas beaucoup d'autres secteurs d'activité qui peuvent faire, qui peuvent agir sur ces deux-là. Je vous invite à y réfléchir, à mon avis c'est un levier très fort qui n'est pas simple à quantifier malgré tout. Les ordres de grandeur, vous avez vu la variabilité, c'est pour ça que moi je suis assez frileux toujours sur les aspects crédit carbone par exemple.

C'est tellement compliqué, on a vu les variabilités à mesurer, mais en tout cas, il y a un enjeu de parler de tout cet élément et de la capacité de l'agriculture à jouer sur les deux tableaux. Alors ici, une photo empruntée à Yves, mais il est parti. Ça correspond au slide test de Lionel Rangard de tout à l'heure, où on voit une désagrégation dans un sol régulièrement travaillé versus en agriculture de conservation des sols. Et là, une autre illustration pour vous montrer à quelle vitesse ça peut aller. Donc ça, c'est sur une parcelle agricole en monoculture de maïs. Avec depuis, au moment où j'ai pris la photo, 3 ans de travail du sol superficiel. Donc on n'est même pas dans un système de semi-direct ou plus complexe, c'est déjà le plus labouré. Qu'est-ce que ça génère ?

On voit le maintien des résidus de maïs et puis d'un couvert végétal qui a été installé sur cette partie-là commence à augmenter l'angulosité, la stabilité des agrégats, notamment à l'action de la pluie ou de l'irrigation. Et ça, en l'espace de 3 ans. Donc on voit des effets très rapidement et c'est en lien avec cette fraction labile de matière organique que j'évoquais tout à l'heure. Alors, un autre point important, c'est que pendant très longtemps, on pensait que le travail du sol seul pouvait permettre d'augmenter les stocks de carbone. Et aujourd'hui, on est assez clair sur le fait que ce n'est pas vraiment le travail du sol. Le travail du sol va permettre de le localiser différemment et de le concentrer plutôt sur les horizons de surface. Alors là, il y a plusieurs types de travail du sol.

Intensif avec retournement, donc c'est le HT qui est là. Sans retournement, mais il y a toujours du travail du sol et le NT, il n'y a aucun travail du sol. Donc quand on regarde ici, par exemple, les deux extrêmes, on voit que le semi-direct va permettre plutôt un enrigissement en surface, vous avez ici les profondeurs, alors qu'en profondeur, il n'y a plus trop de différence avec du labour. Donc ça, c'est des choses qu'on observe, mais vous voyez, on a globalement assez peu augmenté les stocks de carbone, en tout cas, on est dans une épaisseur de trait. Et sur les types de sol, on ne voit rien.

Donc c'est pas tellement là l'enjeu le plus fort, par contre on réduit la minéralisation, on localise un petit peu plus à la surface du sol et c'est là qu'il est important le carbone puisque c'est là qu'on a besoin de lui pour stabiliser nos agrégats, d'accord ? Mais faut pas compter sur la réduction du travail du sol seul pour enrichir en carbone. Et ça, ça a été des erreurs quand même qu'on a fait pendant près de 15 ans ou 20 ans en France en se disant le semi-direct c'est la voie ultime et le reste ça suivra. Non, ça a mené à beaucoup d'échecs et on se rend compte que pour le carbone c'était pas levier le plus performant.

Alors ici, quelques illustrations de travaux en local, donc dans les départements du bassin d'Ourgaronne et donc quelques-uns dans le Tarn, qui montrent avoir le stockage additionnel de carbone dans des parcelles couples, donc quand elles sont ici, entre agriculture de conservation et labours. Et ce, alors là je n'ai pas remis les années, mais ici on avait 20 ans d'agriculture de conservation, là on était à une dizaine d'années, et là on était à 8 ans au moment des mesures. On voit qu'il y a des différences en fonction des types de sol et des situations qui s'expliquent par le niveau de performance des pratiques obtenues. Pour faire très simple, sur ce sol là, je ne vais pas les détailler tous, mais dans le Gers, on était chez un éleveur.

Qui avait des fumiers, qui avait des gros couverts végétaux, qui avait en plus du semi-direct strict et donc on a eu un réel déplafonnement des quantités de carbone réintroduit dans le système et en 20 ans on a introduit une tonne de carbone par hectare et par an. Ce qui est colossal, on est vraiment dans la fourchette très haute des restitutions de carbone possible. Alors retenez-le celui-là parce que je reviendrai sur la rétention d'eau derrière mais voilà, c'est possible à la condition de combiner des pratiques et surtout d'avoir des biomasses restituées importantes. Pour aller élargir un petit peu ce que je vous dis là, une synthèse coordonnée par Claire Chenu, donc collègue spécialiste carbone, qui montre les effets, donc c'est une synthèse bibliographique, de tout un tas de leviers possiblement mobilisables pour stocker du carbone additionnel dans les sols.

Et donc il y a des leviers qui mobilisent des apports accrus de matière organique, je vais accélérer un peu, une diminution de la minéralisation ou le double effet. Pour faire très simple, il est plus efficace d'augmenter les entrées de carbone pour augmenter les teneurs en carbone organique des sols, que de viser la diminution de la minéralisation. Donc, ce qui est plus fort, c'est ce qui est en verre. Et on va retrouver notamment l'introduction des couverts végétaux, que Stéphane a largement développé ce matin, comme un levier. Et c'est levier pour les céréaliers le plus efficace pour stocker du carbone additionnel. Bien loin devant le semi-direct, qu'il soit permanent ou occasionnel.

Vous voyez, semi-direct 4 années sur 5, donc c'est quand même beaucoup, ben ça ne suffit pas à dépasser significativement une augmentation de carbone et notamment d'atteindre les exigences, enfin en tout cas les objectifs du 4 pour 1000 quand c'est fixé. Pour déplafonner, il faut mettre des couverts. Alors c'est variable, attention. Et ça fait le lien à ce qu'on a dit, des couverts qui ne produisent pas, forcément on n'aura pas les effets attendus. Il faut arriver à produire de la biomasse. Alors un point important que je vais passer un peu sous silence mais je pourrai répondre aux questions, c'est pour stocker ce carbone, On a longtemps pensé à la biomasse aérienne mais il faut aussi considérer les racines, c'est la partie non visible.

Ici vous avez les quantités de carbone, les teneurs en carbone des parties aériennes et racinaires, donc racinaire et aérienne à chaque fois, de différentes espèces de couverts. Et ce qu'on peut voir c'est que, en tout cas les travaux des collègues montrent que la partie racinaire est extrêmement importante puisqu'on stocke On est deux fois plus efficace pour une quantité de carbone équivalente constituée pour former des matières organiques stables du sol. C'est probablement lié à la nature de ces matières organiques et aux exudats racinaires qui sont produits, qui contribuent davantage à restaurer le stock de carbone des sols.

Donc ça c'est extrêmement important, ça ne veut pas dire que les biomasses aériennes ne servent pas, mais il ne faut simplement pas négliger les biomasses racinaires et ça peut amener de vraies questions sur la sélection des plantes de service, mais même des cultures de rente, sur leurs traits racinaires. Tout ça pour vous dire qu'on est encore au tout début de cette histoire-là puisque les semenciers ne sont pas encore complètement en capacité d'observer les racines, c'est très complexe. Des techniques aujourd'hui de tomographie nous permettent d'y voir un peu plus clair sur les chevelus racinaires qui se développent.

Et puis peut-être de mieux raisonner à terme les assemblages de couverts mais voilà, on a encore des débuts d'éléments mais il y a encore un gros travail à faire dessus donc il y a un enjeu très fort pour accroître encore notre capacité de stockage de carbone dans les sols. Alors celui-ci, je vais le passer, je ne vais pas le détailler mais juste une illustration pour vous dire que, attention, on stockait du carbone mais pas n'importe quel prix. Il y a des systèmes d'ACS par exemple qui peuvent être tellement consommateurs d'intrants que le bilan de gaz à effet de serre n'est pas positif. Donc il faut être vigilant. Là vous avez les émissions pour la production des engrais par exemple qui viennent pratiquement contrebalancer le stockage additionnel de carbone. Donc la notion de bilan elle est aussi importante.

Et ça, pour le faire, il faut vous faire accompagner. Il y a des méthodes pour le faire mais il faut être lucide là-dessus. Ce n'est pas parce qu'on augmente son stock de carbone qu'on est vertueux vis-à-vis du climat notamment. Alors sur les capacités d'infiltration, on a fait plein de mesures, donc j'ai pas mis des diapos très complexes simplement pour vous dire, bon déjà c'est galère à mesurer donc on peut pas le reproduire partout, et qu'on a constaté des augmentations de capacités d'infiltration notamment dans des sols très peu travaillés avec beaucoup de couverts et des matières organiques en surface qui sont restaurées. Et ce, pour différents sites, j'allais dire c'est le message un peu commun qu'on peut avoir sur tous les sites explorés.

Simplement, le niveau d'effet varie entre deux fois et demi et cinq fois plus de capacités d'infiltration en fonction des pratiques, de l'antériorité des pratiques, etc. Donc tout ça pour dire que ça va dans le même sens d'évolution des capacités d'infiltration et qu'en plus, un point qui nous reste à creuser, c'est leur stabilité temporelle. Alors que nous on l'a observé à deux, trois dates au mieux, et c'est déjà énorme au cours d'une saison culturelle, mais ça va peut-être Encore plus vite, par exemple après un labour, l'effondrement des capacités d'infiltration, on n'a pas beaucoup de billes là-dessus. On a quelques illustrations, je vais vous montrer un petit graphique là-dessus. Déjà la surface, vous voyez les photos, c'est la même parcelle, on voit que ça s'est fermé et ça c'est fin mars et là on est début juin.

Donc en quelques semaines, on a une fermeture de l'état de surface, un effondrement des capacités d'infiltration et une densification du milieu qui s'opère. Donc ça c'est vachement important pour comprendre que les événements climatiques qui vont arriver quand ils vont tomber là, ok on va pouvoir infiltrer mais très rapidement, les capacités d'infiltration du milieu se ferment. Un message aussi, c'est que travailler le sol, c'est aussi quelque part avoir une forme d'artificialisation de ce sol, dans le sens, on modifie son comportement vis-à-vis de la désagrégation liée à la pluie. Si on regarde des systèmes très peu perturbés, on a une très faible fluctuation à la fois de la masse volumique apparente, de la densité du sol et des capacités d'infiltration. Ce qui peut paraître paradoxal, c'est qu'on a souvent des sols qui sont beaucoup plus denses dans ces systèmes-là.

Je ne dis pas plus compacts, je dis plus denses. Parce que du coup, on a une porosité totale qui est plus faible. Sauf que rappelez-vous ce que je vous ai dit, elle est juste mieux connectée. On a de la macro-porosité qui est présente, qui est issue des verres de terre, des galeries et qui du coup contribue plus à évacuer l'eau. Et donc le lien entre la porosité totale d'un milieu qu'on va pouvoir avoir en système conventionnel et la capacité d'infiltration du milieu n'est plus du tout le même lien que celui qu'on observe dans des systèmes très peu travaillés dans lequel on a finalement peu de tuyaux mais qui contribuent très bien à évacuer l'eau. Encore une fois, il en vaut peut-être moins qui évacue bien que beaucoup qui évacue peu. Mais ça, voilà, ça reste à discuter.

Juste une illustration rapide, une parcelle-couple, 20 ans d'agriculture de conservation, on est dans le GRC, celle de tout à l'heure. Ici, labou régulier, sol nu en hiver, monoculture de maïs. Ici, rotation en couvert. Et normalement, hop, la petite vidéo pour vous montrer ce qui se passe. Ça marche pas. Ouais, ça marche pas. Ce que vous voyez, c'est que sur la partie de droite, vous avez de l'eau libre qui s'écoule à 20-25 cm de profondeur alors que sur la même parcelle, enfin la parcelle d'à côté, on n'a pas d'eau libre, on a un sol qui est frais. Ça, c'est juste pour vous illustrer qu'attention, des fois, on ne voit pas ce qui se passe. En surface, on ne voyait pas de ruissellement. En fait, on a un ruissellement hypodermique de subsurface sur la parcelle travaillée parce qu'on a une rupture de connectivité du réseau poral.

Dans cette parcelle, on n'a pas de semelle de labours. Je précise, on a un sol qui n'est pas plus dense ici que là, simplement on a coupé les tuyaux par des opérations de travail du sol régulières, annuelles, alors que là ils sont maintenus. Et cette eau libre qui s'écoule, ce n'est pas terrible pour les plantes, ce n'est pas terrible pour l'agronomie non plus parce que c'est une eau qui va générer une zone d'hydromorphie, la racine va peu se développer et l'eau va s'écouler et ramener aussi les nutriments et les phyto. Ça je n'en parle pas. Sur la rétention d'eau maintenant, un mot.

On a regardé plein de parcelles, donc les mêmes que celles que j'évoquais tout à l'heure sur le territoire, et on s'est rendu compte que globalement, les systèmes peu perturbés, avec la matière organique qui revient, vont dans le même sens, c'est-à-dire que ça accroît la quantité d'eau stockée dans le milieu, mais dans des proportions qui étaient bien plus faibles que celles que les agriculteurs nous donnaient, pensaient avoir identifié. On augmente de 5 à 10% sur le profil au total, et quand on regarde que l'horizon de surface, de 10 à 15%. Vous allez me dire, punaise, 20 ans de pratique différenciée pour que ça.

Alors oui, c'est pas énorme, mais simplement deux choses complémentaires, c'est que ça correspond à 1,5 à 2 jours d'ETP, donc c'est déjà pas si mal, mais en plus, c'est un réservoir qui est beaucoup plus stable dans le temps et qui fonctionne mieux dans sa vidange et recharge. Et donc finalement, c'est pas tant le volume qui compte que le mode de fonctionnement de ce réservoir, qui se remplit mieux et qui se vidange mieux. Donc là c'est vraiment intéressant parce qu'on a besoin d'affiner la dynamique temporelle mais dans ce qu'on a vu, ça tend à, en tout cas sur des parcelles sur lesquelles on a vraiment mis le paquet dans les mesures de rétention, ça tend vraiment à montrer cet élément là et puis récemment en échangeant avec des collègues d'Arvalis qui ont un gros jeu de données également, ils ont les mêmes conclusions.

Donc voilà, ça va dans ce sens là, c'est pas tant la taille du réservoir qui compte que la façon dont on s'en sert. Et enfin, un autre point important, c'est les fonctions qu'on utilise pour estimer la taille de ce réservoir utilisable, des sols, on se rend compte qu'en fait, quand on utilise les fonctions classiques que vous utilisez quand vous faites une estimation chez vous, ça ne marche pas pour des systèmes qui sont très peu travaillés. Elles ont été construites sur des systèmes principalement travaillés, dans lesquels on avait des mesures densité de sol issu de labours, avec des teneurs en matière organique, des teneurs en argile, ce sont les trois variables principales pour estimer la taille du réservoir utilisable. Et en fait, la densité apparente, c'est exactement ce que je vous disais tout à l'heure, Ça je vais le passer.

Donc ça correspond à ce que je vous dis là, ça marche pas. C'est que la densité apparente en semi-direct ou agriculteux conservation est généralement toujours plus élevée et ce jusqu'à 25 cm de profondeur. Mais dans des ratios significativement plus élevés. Ici, quand on passe de 1,38 à 1,60, c'est colossal. Sur un sol labouré, vous passez de 1,38 à 1,60, votre sol n'infiltre plus du tout l'eau. Or, sur des systèmes en agriculteur de conservation depuis longtemps, l'eau s'infiltre très bien et donc ça vous donne vraiment à voir le fait que le volume total de porc présent qui est approximé par la densité, ce n'est pas un indicateur suffisamment pertinent. En tout cas, il faut changer nos référentiels et pouvoir se dire qu'on a besoin de créer des référentiels propres pour ces systèmes-là pour mieux prédire la circulation de l'eau.

Voilà donc Yves, je vais bientôt avoir terminé. Donc en ACS, le réservoir des sols Le RU des sols est fortement augmenté, c'est partiellement vrai, vous avez compris, ce n'est pas tant la taille du réservoir que son mode de fonctionnement qui joue. Et donc c'est vraiment important, c'est la dynamique de vidange et remplissage qui va jouer. Donc c'est ce qui est synthétisé là et vous aurez le diaporama. Je vous invite vraiment à regarder, on a fait des synthèses aussi en français donc on pourra les communiquer. Il y a des fronts de recherche très fort sur la connectivité du réseau poral et donc là, très clairement aujourd'hui, la tomographie au rayon X nous permet d'aller beaucoup plus loin. On voit des dynamiques assez sympas qui expliquent en tout cas une partie des résultats que l'on observe.

Sur les aspects interactions avec la biologie du sol, ça a été un petit peu évoqué ce matin, j'en dis pas un mot, mais je dis simplement que les mycorhizes sont également moins perturbées, vous l'avez entendu Lionel Rangard, les champignons du sol dont les mycorhizes, c'est pas que les sols, mais sont moins perturbés quand il y a moins de travail du sol, mais ça joue sur l'alimentation hydrominérale des plantes aussi. Donc ça peut être un levier supplémentaire pour favoriser l'alimentation hydrique des plantes. En plus d'un réservoir un peu plus grand, en plus d'un réservoir qui fonctionne un peu mieux. On commence à aligner des petites briques qui sont intéressantes et qui sont évidemment à nuancer en fonction des contextes. Voilà la diapo de synthèse où on retrouve les effets positifs et négatifs.

Globalement, les effets négatifs que l'on connaît, c'est attention quand on a des couvertures de sol vraiment permanentes, on a un risque d'assèchement et notamment sur l'interculture longue, ce qu'évoquait Stéphane ce matin, au semis des cultures de printemps. Mais c'est vraiment le risque principal que l'on va avoir en termes de fonctionnement hydrique des sols. Et donc, dans nos enjeux de recherche, j'en ai déjà cité plusieurs, c'est vraiment mieux comprendre le couplage entre ces cycles carbone, azote et eau et la remodélisation. Développer des référentiels propres à des systèmes type agriculture de conservation, mais pas uniquement. On s'intéresse aussi beaucoup à l'agriculture biologique de conservation, puisque l'idée c'est de faire converger la non-utilisation d'intrants de synthèse avec ces pratiques-là. Donc là pour nous on a des enjeux très forts.

Et j'en profite pour moi aussi faire de la pub, même si j'ai pas de bouquins à vendre, pour dire que à partir de 2025, il y a quelques partenaires présents dans la salle, on lance un nouveau programme de recherche qui s'appelle Baguera, et pour lequel on va chercher des candidats sur le bassin d'Orgaron, de parcelles couple chez des agriculteurs avec très forte antériorité en soit agriculteur de conservation, soit agriculteur biologique de conservation avec un voisin ou la même personne qui serait schizophrène qui aurait du parcelle avec de la bourre pour travailler justement à caractériser encore plus finement tous ces processus là avec différents collègues. Donc c'est un projet sur cinq ans et donc j'en fais un peu de pub donc si vous avez des en tête ou que vous même vous êtes concerné n'hésitez pas à le dire.