Rencontres 2015 - Vers de terre, Marcel Bouche 2/2
Conférences sur les Lombriciens (vers de terre)
La quantité de turricules et le tassement du sol
Marcel Bouché commence par rappeler que, dans la partie émergée de l’activité des vers de terre, on observe d’abord les turricules. Mais il insiste immédiatement sur un point important : la quantité de turricules visibles dépend beaucoup du tassement du sol, et pas seulement de l’abondance réelle des vers de terre.
Il prend l’exemple d’un passage de chevaux, dans un haras en Normandie, sous des pins. Sur cette zone piétinée, on observe énormément de turricules, alors qu’à côté il y en a très peu. On pourrait croire qu’il n’y a pas de vers de terre dans la zone voisine. Or, d’après les prélèvements qu’il a réalisés à droite et à gauche, il y a en réalité la même quantité de vers de terre. La différence vient du fait que le tassement oblige les vers à compenser, et donc à produire davantage de turricules.
Autrement dit, la mesure des turricules renseigne souvent davantage sur le tassement du sol que sur la population réelle de vers de terre. Marcel Bouché précise cependant que ce n’est pas si simple, car tous les vers de terre ne produisent pas les mêmes turricules, et certains n’en font pas. Cela dépend des espèces et du niveau des populations. Il invite donc à rester prudent dans l’interprétation.
Une méthode avec du son pour suivre l’activité des vers
Préoccupé par ce que font réellement les vers de terre dans le sol, Marcel Bouché explique qu’il a mis au point une méthode expérimentale simple, à partir d’une observation de laboratoire. Il utilisait du son de meunerie pour nourrir des vers de terre dans des boîtes, et avait constaté qu’ils en étaient très friands.
Un jour, avec ses collaborateurs, il a eu l’idée d’épandre ce son directement à la surface du sol, en plein jour. Ce point est important : les vers de terre ne montent pas en journée, car ils évitent les prédateurs. Mais dès que la pénombre arrive, ils remontent se nourrir et consomment le son déposé au sol.
Les chercheurs ont alors capturé les vers de terre pendant toute la nuit, heure par heure. Les animaux étaient immédiatement plongés dans l’eau bouillante afin de fixer leur état physiologique au moment de la capture. Marcel Bouché reconnaît le caractère brutal de la méthode, mais explique qu’elle était nécessaire pour figer l’activité digestive au moment précis du prélèvement.
Les vers étaient ensuite ramenés au laboratoire, ouverts, et l’on observait où se trouvait la première particule de son dans leur tube digestif. Cela permettait de suivre, heure par heure, la progression du son dans l’intestin. Comme il n’y avait pas que du son qui transitait mais aussi de la terre, cette méthode permettait également de mesurer la quantité de terre ingérée.
Des centaines de tonnes de terre transitent chaque année dans les vers
En répétant cette méthode plusieurs fois, et en la combinant avec la connaissance des quantités de vers de terre et de leurs rythmes de remontée en surface, Marcel Bouché a pu extrapoler à l’année.
Il indique qu’on obtient ainsi des ordres de grandeur considérables : environ 270 tonnes de terre par hectare et par an transitent dans le tube digestif des vers de terre anéciques, avant d’être rejetées sous forme de crottes. Pour les endogés, qui ne remontent pas à la surface et échappent donc à cette technique d’observation, il a été contraint d’estimer les quantités, en supposant qu’elles étaient proportionnelles à la biomasse. Il reconnaît qu’il ne dispose pas là de preuves aussi solides.
Au total, l’ordre de grandeur retenu est d’environ 300 tonnes de terre par hectare et par an qui transitent dans le tube digestif des vers de terre.
Le broyage dans le gésier et le mélange organo-minéral
Marcel Bouché rappelle ensuite que la terre ne fait pas que traverser le ver. Elle passe d’abord par le gésier, qui joue un rôle de broyage. C’est là que sont broyées les feuilles mortes, ainsi que les particules organiques comme le son.
Il mentionne que, dans le cas du son, la partie périphérique du grain résiste mieux au broyage que la farine, laquelle est plus facilement digérée. Les vers digèrent très bien la farine, le son partiellement, et aussi les feuilles mortes. Tout cela est brassé avec une quantité considérable de matière minérale.
Selon lui, les vers de terre sont les seuls à réaliser ainsi ce mélange organo-minéral de manière aussi intime, ce qui est fondamental pour la structure et la fertilité du sol.
Ce que l’on voit dans le tube digestif
Marcel Bouché présente ensuite des observations réalisées en microscopie, notamment par un collègue allemand dans la forêt Noire. Les images montrent le contenu du tube digestif de vers de terre dans lequel on distingue des aiguilles de pin en cours de transit, ainsi que de petites pierres.
Ces petites pierres servent au broyage dans le gésier. Il compare ce fonctionnement à celui des poules : les vers de terre n’ont pas de dents, mais ils utilisent des graviers ingérés comme éléments broyeurs.
Il décrit aussi des observations au microscope électronique. On y voit notamment des enveloppes de cellules végétales encore en digestion, des feuillets d’argile, et des masses sombres correspondant à des composés issus du tannage des feuilles, notamment de hêtre. Ces composés, formés à l’automne lorsque les feuilles brunissent, deviennent très difficiles à attaquer pour les micro-organismes classiques.
Marcel Bouché souligne que les vers de terre, avec certains champignons blancs de forêt, font partie des rares organismes capables de digérer ces structures, ce qui permet notamment de libérer de l’azote encore présent dans les feuilles mortes.
Le rôle des micro-organismes dans les crottes de vers
Il montre ensuite des images où l’on voit des colonies de micro-organismes se développer dans le transit intestinal. Ces micro-organismes sont entourés de mucilage et associés aux fameuses feuilles d’argile.
Après l’émission des crottes dans le sol, et dans les jours qui suivent, cet ensemble contribue à former des agrégats stables. Les crottes deviennent ainsi des grumeaux, c’est-à-dire une part essentielle de la structure stable du sol.
Marcel Bouché insiste ici sur une nuance importante : on dit souvent que la structure grumeleuse des sols est faite par les vers de terre. C’est vrai en partie, mais il précise que la stabilisation elle-même est surtout due aux micro-organismes stimulés par le passage dans le tube digestif du ver. Il parle d’un travail « main dans la main » entre vers de terre et micro-organismes.
Les grumeaux, les racines et la poursuite de la digestion
Les grumeaux ainsi formés sont ensuite envahis par les racines. Marcel Bouché explique que, dans ces crottes, toute la matière n’a pas été digérée lors du passage dans le ver. La digestion se poursuit grâce aux micro-organismes, et les racines exploitent ensuite très activement ces grumeaux.
Il y voit une illustration concrète du rôle nourricier des vers de terre vis-à-vis des plantes : ils transforment la matière organique et minérale, stimulent la vie microbienne, créent des structures stables, et rendent ces zones particulièrement attractives pour les racines.
Suivre l’azote 15 dans les vers de terre
Marcel Bouché présente alors ce qu’il considère comme une observation majeure du cycle de l’azote dans le sol. Il commence par expliquer comment capturer des lombriciens sans trop perturber le milieu, en utilisant une technique inspirée des pêcheurs : on tape sur le sol, ce qui provoque la remontée de certains vers.
Ces vers sont ensuite élevés pendant 50 jours avec un aliment enrichi en azote 15. L’azote 15 est une forme non radioactive de l’azote, chimiquement semblable à l’azote 14 mais plus rare dans la nature et un peu plus lourde. Grâce au cyclotron du CEA, il était possible de produire des composés enrichis en azote 15. Des algues ont été cultivées avec cet azote, puis données aux vers de terre. Progressivement, les vers sont devenus eux-mêmes enrichis en azote 15.
Avant de les relâcher, il avait aussi mis au point une technique de coloration pour reconnaître les individus. Les vers marqués étaient alors remis sur le terrain, dans leurs galeries.
Ils étaient récupérés à différents temps : 24 heures, 2 jours, 4 jours, 8 jours, 14 jours, 20 jours, 26 jours et 40 jours. Marcel Bouché explique qu’au départ il ne croyait guère pouvoir retrouver des traces significatives de ce que les vers avaient rejeté dans le sol et dans les plantes, tant l’échelle lui paraissait défavorable. Mais il a tout de même effectué les mesures.
Où passe l’azote des vers de terre ?
Les mesures portaient sur les vers eux-mêmes, le contenu de leur tube digestif, le sol, les turricules, les racines et les parties aériennes des plantes. Tous ces échantillons étaient analysés pour déterminer très précisément les fractions d’azote 15.
Les résultats montrent que l’azote 15 initialement contenu dans les vers diminue fortement avec le temps. Une petite part est observée dans le tube digestif, mais surtout l’azote passe dans le sol. Et, à la surprise générale, on le retrouve ensuite en quantité notable dans les racines, puis dans les parties aériennes des plantes.
Marcel Bouché insiste : ce qui était parti des vers de terre se retrouve largement dans les plantes. Pour lui, c’est une démonstration directe du lien étroit entre vers de terre et nutrition végétale.
Les vers de terre, les racines et l’ammoniac
À partir de ces observations, il rappelle une idée qu’il défend depuis longtemps : les vers de terre « pissent » sur les racines des plantes. Il précise qu’on retrouve même de l’ammoniac, cet excellent engrais qui peut devenir toxique à forte dose, mais qui en petites quantités régulières nourrit les plantes.
Il parle d’une collaboration étroite entre les racines et les vers de terre, sans chercher à trancher sur celui qui « collabore » avec l’autre. Les images montrent des vers de terre en boule dans leurs galeries, avec des racines qui viennent les entourer de près. Cela suggère que les racines suivent les structures créées par les vers pour récupérer les éléments nutritifs qu’ils relarguent, au moins l’azote.
Température préférée et déplacements dans le sol
Grâce à des micro-thermomètres qu’il a fabriqués et placés dans les vers de terre, Marcel Bouché a aussi étudié leur comportement thermique. Il s’est aperçu que les vers cherchent dans le sol un niveau de température qui leur convient, autour de 12 °C.
Ils montent en surface pour s’alimenter, là où la température peut être plus froide ou plus chaude, mais retournent ensuite à la profondeur convenable pour digérer. Cela montre que leur activité ne dépend pas seulement de la nourriture disponible, mais aussi d’un véritable choix thermique dans le profil du sol.
Une remontée inattendue de l’azote
En regroupant les différentes fractions mesurées — vers, tube digestif, racines profondes, racines superficielles et parties aériennes — Marcel Bouché montre qu’au 14e jour, l’azote 15 semble avoir pratiquement disparu du système observé. Pourtant, par la suite, il réapparaît.
Ce résultat l’a beaucoup surpris. Son interprétation est que l’azote 15 était descendu au-delà de la profondeur d’échantillonnage, limitée à 50 cm, en suivant les galeries et les racines plus profondes. Ensuite, il est remonté via les racines vers les plantes, puis est revenu dans la zone observée.
Pour lui, cette expérience révèle de manière accidentelle mais nette le fonctionnement réel du cycle de l’azote dans le sol, en lien avec l’activité des vers de terre et des racines.
Les vers ne perdent pas simplement de l’azote : ils se rechargent
Marcel Bouché précise que les vers de terre étaient toujours vivants à la fin de l’expérience. Ils avaient perdu l’azote 15 dont ils étaient initialement chargés, mais s’étaient rechargés au champ en azote 14, provenant des plantes et du sol.
Cela permet de calculer à la fois ce qu’ils perdent et ce qu’ils réintègrent, autrement dit les flux d’entrée et de sortie dans leur tube digestif et à travers leur corps. Selon lui, cette circulation constitue une grande partie du cycle de l’azote plante-sol-vers de terre-sol-plantes.
Il rappelle toutefois qu’il ne s’agit pas de tout le cycle de l’azote, mais seulement de la partie qu’il a pu observer.
Des chiffres très élevés pour l’azote
À partir de ces mesures et de calculs combinant ingestion, assimilation et restitution, Marcel Bouché aboutit à des chiffres qu’il juge lui-même impressionnants.
Pour l’azote, il annonce environ 2 300 kg d’azote ingérés par hectare et par an, soit environ 2,3 tonnes. Il souligne que cela représente à peu près dix fois ce que les agriculteurs apportent souvent sous forme d’engrais.
Sur cette quantité, environ 580 kg d’azote par hectare et par an seraient assimilés à travers le tube digestif du ver et transférés au système plante-sol, tandis qu’environ 1,7 tonne d’azote seraient redéposées dans le sol via les déjections. Cette fraction redéposée pourra ensuite être reprise, en partie, plus tard.
Marcel Bouché reconnaît que ces chiffres peuvent paraître énormes, mais il affirme qu’ils résultent directement des observations et des calculs effectués.
Les flux de carbone organique
Pour le carbone organique, il indique être moins sûr des quantités exactes, car une partie des calculs repose sur des hypothèses. Il évoque néanmoins plusieurs tonnes de matière sèche par hectare et par an ingérées sous forme de carbone organique.
Il précise qu’en matière organique totale, il faut en gros doubler la quantité de carbone. Selon ses estimations, entre 27 et 27,5 % de ce qui a été ingéré passerait à travers le tube digestif sous forme de matériaux assimilés.
Une autre partie du carbone est digérée lors du transit intestinal par les micro-organismes, et se perd sous forme de gaz, notamment de CO2. Marcel Bouché mentionne avec humour les « flatulences » des vers de terre, mais précise qu’il n’a pas observé directement ce phénomène.
Enfin, environ la moitié du carbone ingéré serait redéposé dans le sol sous forme de déjections. Une partie de ces déjections sera ensuite remangée par les vers eux-mêmes.
Les vers remangent leurs propres déjections
Marcel Bouché décrit ensuite des crottes de vers de terre de couleurs très diverses, technicolor, selon les horizons du sol d’où proviennent les matériaux ingérés. Avec des pédologues, il a analysé ces déjections et comparé les compositions chimiques des horizons traversés.
Il rencontrait toutefois un problème : lorsqu’il essayait de reconstituer la composition de ce qui avait été mangé, il ne retrouvait jamais exactement le bon mélange à partir des seuls horizons du sol. La solution a été de rajouter dans le modèle les anciennes crottes de vers de terre. C’est ainsi qu’il a montré que les vers de terre remangent leurs propres déjections.
Il rapproche ce comportement d’autres animaux herbivores. Les lapins, par exemple, remangent certaines crottes molles ; les vaches ruminent et s’appuient sur la digestion microbienne dans la panse ; de nombreux herbivores pratiquent de diverses manières une digestion en plusieurs temps. Chez les vers de terre, cette reprise se fait de façon largement externe : les déjections sont déposées dans le sol, retravaillées par les micro-organismes, puis réingérées plus tard.
Une vision des écosystèmes à revoir
Pour Marcel Bouché, la conclusion générale est que l’idée que l’on se fait habituellement des écosystèmes est largement fausse ou, au moins, très incomplète. Il critique les schémas simplifiés où le sol est représenté comme une « boîte noire » entre les plantes et quelques processus mal définis.
Selon lui, on ne sait pas réellement, de manière quantitative, ce qui se passe dans le sol. Ses observations de terrain sur les vers de terre, les racines, les micro-organismes et les flux d’azote montrent au contraire une intense activité biologique, étroitement couplée aux productions végétales.
Il dit d’ailleurs que ce qu’on raconte souvent sur les productions végétales, aussi bien en agronomie qu’en milieu académique, ne colle pas avec ce qu’il a observé sur le terrain dans le fonctionnement réel du sol.
Échange avec le public
La mesure au mètre carré
À une question sur une mesure exprimée au mètre carré, Marcel Bouché précise qu’il ne s’agit pas d’un mètre cube. Lorsqu’il rapporte ses observations au mètre carré, cela signifie simplement que les résultats sont ramenés à une surface, sans indiquer une profondeur fixe, de la même manière qu’on exprime un rendement en blé à l’hectare sans préciser une hauteur.
L’utilité de l’élevage pour la vie du sol
Interrogé sur le rôle de l’élevage dans l’alimentation des vers de terre, il répond avec prudence, en rappelant qu’il n’a pas de chiffres complets sur ce point. Il note cependant que, dans les systèmes d’élevage traditionnels qu’il a étudiés — notamment dans une prairie permanente exploitée selon un mode ancien remontant à l’abbaye de Cîteaux —, l’élevage participe au fonctionnement global du système.
Il explique qu’une prairie permanente produit toute l’année, alors que les vaches n’en prélèvent qu’une partie. Elles ne mangent pas tout, évitent même les zones souillées par leurs propres bouses, et laissent donc beaucoup de matière végétale au sol. Les bouses retournent elles aussi au sol, et, pour les vers de terre, recevoir une bouse de vache est une véritable bénédiction : ils grossissent davantage, se reproduisent plus, et semblent beaucoup mieux se porter.
Il insiste sur l’idée de complémentarité : un pâturage correct accélère le retour de la production végétale vers le sol. À l’inverse, le surpâturage détruit la végétation et ralentit le système, tandis que l’absence totale de pâturage ou de fauche peut conduire à une accumulation de feuilles mortes qui freine la dynamique du recyclage. Les vers de terre accélèrent alors la remise en circulation des éléments nutritifs.
Pesticides, semis direct et vers de terre
À propos des pesticides, Marcel Bouché critique fortement les procédures d’autorisation de mise sur le marché, qu’il juge fondées sur des tests de laboratoire insuffisants et éloignés des réalités du terrain. Il raconte avoir participé à des commissions européennes sur les tests d’écotoxicologie des vers de terre, mais estime que les protocoles finalement retenus ont été influencés par les sociétés phytopharmaceutiques et qu’ils ne permettent pas de savoir ce qui se passe réellement dans les champs.
Concernant les herbicides utilisés en semis direct, il indique qu’à sa connaissance ils ne tuent pas forcément directement les vers de terre. Il donne même des exemples où une destruction automnale des plantes par herbicide permet ensuite aux débris végétaux d’être travaillés pendant l’hiver par les vers de terre, ce qui conduit à une accumulation de crottes en surface favorable au semis.
Mais il ajoute une condition essentielle : cela ne fonctionne que s’il existe déjà une bonne population de vers de terre. En l’absence de vers, le semis direct conduit selon lui au tassement du sol, car les vers ne peuvent plus jouer leur rôle de laboureurs biologiques. Dans ce cas, le semis direct est voué à l’échec. Il faut donc, dit-il, des vers de terre aussi bien en semis direct qu’en permaculture.
Conclusion
Dans cette intervention, Marcel Bouché défend une vision du sol comme milieu vivant, structuré et nourri par l’action conjointe des vers de terre, des racines et des micro-organismes. Il montre que les vers de terre ne se contentent pas de « faire des trous » : ils broient, mélangent, transportent, restituent, réingèrent, et participent directement aux cycles de l’azote et du carbone.
Son propos remet en cause les représentations trop simplifiées du fonctionnement des sols et appelle à observer davantage le terrain. Pour lui, une grande partie du fonctionnement réel des écosystèmes terrestres reste encore à découvrir.
