De Laval à Normandin, des scientifiques des établissements de l’Université du Québec étudient les sols agricoles ou urbains pour les réhabiliter et les protéger.
Microbiote du sol : l’allié invisible
Transformer un ancien dépotoir de neige en écoquartier futuriste est un pari audacieux. Surtout quand on compte sur les microbes du sol pour y parvenir. C’est pourtant le défi que souhaite relever Philippe Constant, professeur au Centre Armand-Frappier Santé Biotechnologie de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS), en tant que titulaire de la Chaire de recherche en ingénierie du microbiome pour des applications environnementales et agroalimentaires – un partenariat entre l’INRS et la Ville de Laval qui vise le développement du « Carré Laval », un terrain de 42 hectares.
Pendant deux ans (2025 à 2027), son équipe mène avec la population lavalloise une campagne d’échantillonnage des sols dans plusieurs secteurs, dont le Carré Laval, pour y recenser les micro-organismes. Les premiers résultats indiquent que la diversité microbienne est 100 fois plus faible dans le sol du Carré Laval que dans les sols de parcs ou de forêts avoisinants.
Mais ce n’est pas une fatalité. « L’ingénierie du microbiome peut sembler ambitieuse, comme si on prétendait pouvoir maîtriser le monde microbien. L’idée est plutôt d’adopter des pratiques qui favorisent certains micro-organismes essentiels à la restauration du site, pour atteindre nos objectifs plus rapidement », précise Philippe Constant.
Ces pratiques peuvent inclure par exemple des amendements de matière organique ou la culture de légumineuses, à laquelle s’intéresse particulièrement l’équipe. Ces plantes, en symbiose avec des bactéries capables de capter et de fixer l’azote de l’air, sont reconnues pour leur capacité à enrichir les sols dégradés en azote. Or, plusieurs études démontrent que « le gain en azote à lui seul ne serait pas suffisant pour expliquer l’ensemble des bénéfices observés sur le terrain [grâce à ces bactéries] », ajoute le chercheur.
Il estime qu’une partie des bénéfices pourrait être liée aux flux d’hydrogène qui accompagnent la fixation d’azote et qui exerceraient un effet de fertilisation, en activant des communautés bactériennes favorables.
À terme, ces recherches pourraient permettre d’ajouter certaines bactéries sélectionnées pour maximiser les bénéfices des légumineuses dans la réhabilitation des sols urbains.
Mettre en culture une friche herbacée
L’Abitibi-Témiscamingue est connue pour son abondance de lacs et l’immensité de ses forêts. Mais c’est le potentiel agricole de la région qui a attiré l’attention de Vincent Poirier, professeur en sciences du sol à l’Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT).
« On est dans un secteur où les sols, argileux, sont intrinsèquement riches et fertiles : des sols à fort potentiel », remarque-t-il.
Un fort potentiel, certes, mais peu exploité : la zone agricole représente 11 % du territoire, et seule une infime fraction de cette zone (3,4 %) est aujourd’hui cultivée, le reste étant en friche.
On estime que le sol abrite 25 % de la biodiversité connue et 75 % de la biomasse terrestre.
Le réchauffement climatique pourrait encourager la conversion des friches en champs ; il y aurait alors un risque de perturber les « services écosystémiques » de ces parcelles, comme la séquestration du carbone, la biodiversité et la pollinisation. Comment remettre ces friches en production sans nuire à ces services ?
C’est la question au cœur du projet « EXTAASE : une Expérience de mixité des espèces en systèmes agricoles et agroforestiers pour accroître la production de services écosystémiques », que Vincent Poirier pilote depuis 2022.
Son équipe a investi une ancienne friche du Témiscamingue et y teste différentes « recettes » pour produire de grandes cultures : méthode agroforestière ou agricole (avec ou sans arbres) ; avec ou sans bandes fleuries (pour attirer les pollinisateurs) ; avec ou sans culture de couverture (culture semée après ou pendant la culture principale pour entretenir les microbes dans le sol et limiter l’érosion) ; en monoculture ou en rotation ; avec ou sans légumineuses…
Ce laboratoire à ciel ouvert est un rêve chéri depuis longtemps par Vincent Poirier. « Ce type de dispositifs expérimentaux à long terme permet de montrer des exemples de méthodes [aux producteurs locaux]. En recherche, on n’a pas la pression de réussite que les agriculteurs et agricultrices peuvent avoir. On peut se permettre de prendre des risques », dit-il, précisant que le personnel agricole peut visiter le site d’étude lors des « journées-champs », ce qui assure une certaine transmission des connaissances.
Connaître les sols nordiques
L’agriculture dite « nordique » du Saguenay–Lac-Saint-Jean se distingue autant par les plantes cultivées (bleuet sauvage, camerise, canola…) que par le climat boréal que celles-ci doivent braver. « Le système agroalimentaire de la région est complètement différent de ce qu’on voit ailleurs au Québec », résume Maxime Paré, professeur en agriculture nordique à l’Université du Québec à Chicoutimi (UQAC), qui a développé une expertise dans le bleuet sauvage, emblème incontesté de la région.
Une récente étude menée par son équipe a dévoilé que les sols de bleuetières émettent peu de gaz à effet de serre (GES) et seraient même un puits de méthane ! Si vous cherchiez une raison supplémentaire d’acheter ces petits fruits…
« On s’en doutait, mais ça n’avait jamais été mesuré », explique le spécialiste en sciences du sol, qui mène ses travaux à la Bleuetière d’enseignement et de recherche – une infrastructure de plusieurs dizaines d’hectares.
Des dispositifs installés à même le champ ont permis de mesurer les flux de GES, dont le méthane et le protoxyde d’azote (N2O), ce dernier étant issu de la transformation des engrais azotés par des microbes du sol. L’équipe a mesuré des émissions négligeables de N2O, alors que différents engrais avaient été utilisés. Du côté du méthane, le champ en capte plus qu’il n’en émet. « Cette absorption de méthane n’est pas immense, on parle d’à peu près 2 kilos à l’hectare par année. Mais les flux sont négatifs », souligne Maxime Paré. Il précise que des bactéries consommatrices de méthane avaient déjà été détectées dans le sol à proximité des racines de plants de bleuet nain sauvage, ce qui pourrait expliquer cette observation.
Plusieurs autres projets sont en cours dans son laboratoire, notamment pour expliquer la distribution des stocks de carbone dans l’agroécosystème du bleuet.
Un institut pour faire briller l’agriculture du Nord
Inauguré en septembre dernier, l’Institut de recherche en agriculture et agroalimentaire (IRAA) de l’UQAT veut mettre l’agriculture régionale sous les projecteurs, dans une région surtout connue pour ses mines et ses forêts. L’IRAA intègre notamment l’Unité de recherche et de développement en agroalimentaire en Abitibi-Témiscamingue, active depuis la fin des années 1990. En accédant au statut d’institut, l’équipe veut augmenter sa capacité de financement, attirer davantage d’étudiants et d’étudiantes aux cycles supérieurs et structurer des projets à plus long terme.
Les recherches portent sur des sujets concrets : santé des sols, adaptation aux changements climatiques, production végétale et animale en contexte nordique, biodiversité. Les travaux se font en collaboration avec les membres du milieu, pour une agriculture mieux adaptée aux réalités locales.
— Laurence Niosi
En ouverture : Stéphane Boyer, maire de Laval (à gauche), et Philippe Constant, professeur à l’INRS et chercheur principal du projet Réseau microbiome urbain. Photo : Frédérique Ménard-Aubin
