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Environnement

Des pâturages pour séquestrer du carbone?

22-08-2019

Illustration : Dorian Danielsen

L’élevage, en particulier bovin, est souvent montré du doigt quand il est question de production de gaz à effet de serre. Et si les grands troupeaux pouvaient, au contraire, contribuer à lutter contre le réchauffement planétaire et la dégradation des sols ?

Il faut imaginer les grandes prairies nord-américaines telles qu’elles existaient autrefois, avec des herbes hautes et des arbres espacés ainsi que d’immenses troupeaux de bisons : de 50 à 70 millions de bêtes, estiment les historiens et paléontologues. Ajoutez les bisons des bois du Nord canadien, les bœufs musqués, les élans d’Amérique, les chèvres des montagnes… Il y a quatre siècles, il y avait plus de 100 millions de ruminants en Amérique. Presque autant que dans nos élevages intensifs d’aujourd’hui.

« Ce sont les grands herbivores qui ont fabriqué nos prairies », rappelle Joel Salatin, l’un des agriculteurs les plus connus des États-Unis depuis que l’auteur à succès Michael Pollan a désigné sa ferme de Virginie, Polyface Farm, comme le modèle à suivre pour l’agriculture de demain dans son livre The Omnivore’s Dilemma, publié en 2006.

« À l’arrivée des Européens, explique Joel Salatin, le sol était recouvert de 10 m de terre meuble, riche en matière organique. Mais on a exterminé les bisons, on a inventé la moissonneuse mécanique, on a labouré les terres, on a drainé l’eau et, en un siècle ou deux, l’érosion a entraîné cette couche de sol dans les rivières. En 1961, quand mes parents ont acheté la terre que j’exploite, le sol était trop pauvre pour nourrir une famille et il était strié de bandes de roche nue. »

C’est en pratiquant la « gestion holistique » de la terre que cet agriculteur a pu restaurer la qualité de son sol. Pour commencer, les pluies printanières provoquent une pousse rapide des graminées. Un troupeau de bovins est laissé en pâturage sur une parcelle du champ et y mange les herbes fraîches. Le lendemain, on déplace le troupeau vers une autre parcelle. Les excréments des bêtes et les tiges végétales piétinées par le bétail forment sur le sol une couche humide riche en minéraux et en matière organique. On ne la laboure pas pour éviter l’érosion, mais quelques centaines de volailles viennent y picorer les graines et les insectes qui y prolifèrent, ce qui aide à étendre la matière organique. Les grandes herbes repoussent rapidement sur ce substrat. Quelques semaines plus tard, le troupeau pourra revenir y brouter. À chaque cycle, la teneur du sol en matière organique augmente, tout comme la densité des bactéries et des champignons mycorhiziens, essentiels au développement du système racinaire des grandes herbes. C’est le principe du pâturage en rotation (rotational grazing).

Trente ans après avoir implanté cette technique, Joel Salatin constate que la couche de sol fertile, sur ses 200 hectares, atteint de nouveau plusieurs mètres. Sa ferme produit maintenant près de trois millions de dollars de denrées par année et fait travailler 22 personnes. « Nous reproduisons à la ferme ce que les bisons ont fait naturellement pendant des siècles. C’est tellement évident que j’ai du mal à comprendre pourquoi on a développé autrement notre agriculture moderne », lance-t-il.

Image: Shutterstock.com

Un héritage africain

C’est en Afrique qu’est née cette nouvelle vision du rôle des troupeaux d’herbivores dans l’enrichissement des sols. Le biologiste Allan Savory dirigeait dans les années 1960 un programme de lutte contre la désertification pour le compte du British Colonial Service dans l’actuel Zimbabwe. La pensée dominante, à l’époque, c’était que l’assèchement des sols était en bonne partie due à la surpopulation animale, qui arrachait tout ce qui poussait.

Mais après l’élimination d’un vaste troupeau d’éléphants et la réduction des élevages de chèvres sur des terres vulnérables, Allan Savory a noté une accélération du rythme d’assèchement des prairies. Il a alors compris que, loin de détruire les espèces végétales, les herbivores contribuaient à leur régénération et ralentissaient l’assèchement des sols. Au cours des 15 années qui ont suivi, il a patiemment mis au point, sur le continent africain d’abord, puis aux États-Unis, diverses techniques de gestion des pâturages qui font école aujourd’hui.

À ce moment-là, on parlait peu des gaz à effet de serre et du réchauffement planétaire. Mais la régénération des sols apparaît désormais comme un élément clé non seulement pour améliorer le rendement des cultures et lutter contre la famine, mais aussi pour la fixation de l’excédent de carbone atmosphérique. C’est l’idée de la démarche internationale « 4 pour 1 000 », lancée par la France en décembre 2015. Il s’agit de mobiliser les collectivités, les organisations non gouvernementales, les établissements de recherche et les agriculteurs autour d’un objectif ambitieux : accroître de 0,4 % par année (d’où le nom du programme), pendant les 40 prochaines années, le pourcentage de matière organique des 30 à 40 premiers centimètres de sol. Cela permettrait, a-t-on calculé, d’absorber la totalité du carbone émis en excédent par nos activités industrielles pendant cette même période.

L’idée n’est pas nouvelle. Chaque année, environ 30 % du carbone de l’air est capté par les plantes. Lorsqu’elles meurent, une partie du carbone qu’elles contenaient est réémis dans l’atmosphère, mais le reste est converti en composés carboniques plus stables qui resteront emprisonnés dans le sol pendant des dizaines d’années. Au total, les sols de la planète contiennent de deux à trois fois plus de carbone que l’atmosphère.

Les hautes herbes des pâturages, qui poussent plus vite que les arbres, pourraient être, en théorie, des « pièges à carbone » plus efficaces que les forêts, à condition de retenir de plus en plus de matière organique dans la couche de terre meuble.

Les pratiques mises de l’avant par le programme «­4 pour 1 000 » incluent le maintien d’une couche végétale sur les sols afin d’éviter leur assèchement (en mettant fin à la pratique des labours notamment), l’épandage de fumier et de compost pour enrichir la terre, la restauration de la biodiversité des pâturages et des forêts dégradées, la plantation d’arbres et de légumineuses, etc.

Mais la liste des bonnes pratiques ne désigne pas formellement deux éléments qui semblent pourtant essentiels à la régénération des sols : l’élimination des herbicides et des pesticides, qui appauvrissent le sol en bactéries et en champignons, et le pâturage par les ruminants, qui accélère le cycle de transformation du carbone. Deux sujets qui, par les temps qui courent, provoquent des remous dans l’opinion publique.

Si l’on faisait la même chose avec toutes les prairies naturelles, on règlerait le problème des gaz à effet de serre d’origine industrielle.

Brandon Connaughton, de la ferme Tara Firma, en Californie

Les deux visages de l’élevage bovin

Il faut dire que, chez les groupes de défense de l’environnement, les ruminants n’ont pas une bonne réputation. On reproche entre autres aux grands élevages de consommer énormément d’eau, d’émettre de grandes quantités de gaz à effet de serre, d’encourager la déforestation et de détourner vers l’alimentation animale des cultures qui nourriraient autrement bien plus d’humains. En effet, selon l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture, on aurait besoin en moyenne de trois kilos de nourriture végétale, principalement des grains, pour produire un kilo de viande.

Mais ce dernier argument contre l’élevage ne vaut pas pour toutes les régions ni tous les modes de production. Dans le cas des bœufs nourris aux herbes, les pâturages sont souvent situés en zones semi-arides ou alpines ou dans des terres vallonnées qui ne se prêtent pas à l’agriculture céréalière. Les herbes qui y poussent ne sont pas propices à l’alimentation humaine. Or, ces écosystèmes naturels sont un refuge essentiel pour la biodiversité. Leur maintien contribue à la survie de nombreuses espèces animales… et à la régulation du climat.

« Avec le réchauffement climatique, notre région connaît des sécheresses estivales de plus en plus prononcées. Les terres abandonnées ne produisaient plus rien et les espèces sauvages qui en dépendent disparaissaient peu à peu. Il fallait reconstituer la couche de sol organique pour qu’elle puisse retenir l’eau et accroître du même coup la diversité des plantes. C’est ce que notre pratique d’élevage a permis », explique Brandon Connaughton, qui m’a fait visiter la ferme californienne Tara Firma, à Petaluma, à moins d’une heure de San Francisco. En activité depuis un peu plus de 10 ans, elle fait partie d’un réseau d’une vingtaine de fermes supervisées par le Marin Agricultural Land Trust, un organisme de gestion des terres du comté de Marin, en collaboration étroite avec le Marin Carbon Project et le département des sciences de l’environnement de l’Université de Californie à Berkeley.

Ici, en plus des bœufs et des poules, on élève des cochons, entièrement nourris de déchets des marchés publics avoisinants. Leur lisier sert à la préparation d’un compost utilisé sur place pour accélérer la régénération du sol, mais il est aussi vendu aux agriculteurs voisins. « On dépasse largement l’objectif du quatre pour mille, estime Brandon Connaughton. Si l’on faisait la même chose avec toutes les prairies naturelles, on règlerait le problème des gaz à effet de serre d’origine industrielle. »

Photo: Pierre Sormany

Des élevages carboneutres ?

Directeur de la Chaire en éco-conseil de l’Université du Québec à Chicoutimi, Claude Villeneuve demeure sceptique. « Oui, on peut fixer le carbone dans les sols avec des pratiques agricoles efficientes, mais les bœufs nourris exclusivement aux herbes grandissent moins vite que les bœufs nourris aux grains. Cela signifie que leur digestion va produire du méthane plus longtemps. »

Or, le méthane est un gaz à effet de serre jusqu’à 25 fois plus « puissant » que le dioxyde de carbone. À court terme, une augmentation des troupeaux en pâturage pourrait donc accélérer le réchauffement. Mais ce méthane se dégrade en quelques années sous l’effet des rayons ultraviolets, alors que le CO2 peut persister plus d’un siècle dans l’atmosphère. « À long terme, une forte fixation du carbone compensera peut-être la hausse de production du méthane, admet-il, à condition que la densité des troupeaux demeure relativement faible. » Pour Claude Villeneuve, on ne pourrait envisager de remplacer l’ensemble de notre production bovine actuelle par des pâturages qui soient carboneutres. Dans tous les cas, la réduction de la consommation de viande est donc incontournable, ce que réitère d’ailleurs un récent rapport sur l’utilisation des terres signé par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat.

Claude Villeneuve rappelle aussi que, dans l’évaluation de l’empreinte carbonique de l’agriculture, il faut tenir compte de l’ensemble. « Oui, ces pâturages demandent moins d’engrais, moins de machinerie. Mais le Québec manque d’abattoirs. Nos bovins doivent être transportés sur des centaines de kilomètres pour être abattus. C’est de là que vient la plus grosse émission de gaz carbonique ! »

Son scepticisme rejoint les conclusions d’une étude publiée en 2017 par le Réseau de recherche sur le climat et l’alimentation de l’Université d’Oxford. On y reconnaît que « de bonnes pratiques de pâturage aident à maintenir le carbone dans le sol […] et à séquestrer du carbone à un rythme plus élevé que si ces terres étaient laissées sans animaux ». Mais les auteurs notent qu’il y a peu d’études qui sont parues dans des revues à comité de lecture et que le potentiel de séquestration reste flou. La nature des sols et les conditions climatiques limitent aussi ce qu’on peut obtenir : dans certaines parties du monde, sous certains climats, le piégeage du carbone sera toujours marginal.

Au total, ces bonnes pratiques pourraient accroître de 7 à 53 %, selon les différentes estimations, la quantité annuelle de carbone fixée dans le sol, mais cela ne contribuerait, dans le meilleur des cas, qu’à résorber de 2 % nos émissions de CO2, concluent les auteurs.

Le rapport émet d’autres réserves. D’abord, ce potentiel élevé de fixation du carbone n’est que temporaire : au bout de 30 à 70 ans, selon le niveau de carbone initial du sol, on aboutit à une saturation de sa capacité de stocker le carbone. Comme c’est le cas d’une forêt mature, le système retrouve alors un équilibre où il libère autant de carbone et d’azote qu’il en capture.

Ensuite, le processus nécessite une gestion rigoureuse des pâturages et il est hélas réversible : il suffira de quelques années de négligence pour que ce sol « enrichi » se dégrade et perde une bonne partie de la matière organique patiemment accumulée.

Des résultats modestes à l’échelle planétaire ? Peut-être, mais Brian Maloney, un éleveur de bovins en pâturage de Thurso, en Outaouais, demeure convaincu d’avoir fait le bon choix. La ferme Brylee appartient à sa famille depuis quatre générations. Il y a élevé un troupeau de vaches laitières. En 2002, victime de la maladie du poumon des agriculteurs, il a dû renoncer à sa grange. Il a alors décidé de transformer sa pratique en misant sur le bœuf élevé en pâturage. Il a étudié ce qui se faisait ailleurs et découvert la valeur d’une terre « vivante ».

« Mes sols comptaient autrefois 7, 8 ou 10 % de matière organique. Mais ces taux baissaient chaque année, jusqu’à atteindre 3 % en certains endroits. » Avec l’aide d’un conseiller originaire d’Afrique du Sud, il a mis en place des pratiques de pâturage en rotation intensive qui ont donné d’excellents résultats. Aujourd’hui, en plus de son troupeau (une cinquantaine de bouvillons abattus tous les automnes), il loue sa terre aux fermiers voisins pour que leurs vaches laitières viennent y brouter. « Mon véritable produit, ce n’est pas le bœuf…, c’est la qualité de mes sols ! » se réjouit-il.

L’an dernier, il a fait évaluer la teneur en matière organique de sa terre par une firme spécialisée de Sherbrooke, DocTerre. « Je n’ai pas effectué d’étude exhaustive, convient la biologiste Vivian Kaloxilos. Mais j’ai procédé à des prélèvements à quatre endroits et à trois profondeurs. J’ai obtenu des résultats comme je n’en ai jamais vu : de 15 à 20 % de matière organique dans le sol de surface, de 8 à 12 % pour mes prélèvements en profondeur, faits de 30 à 45 cm. »

Les chercheurs américains Paige Stanley, de l’Université de Californie à Berkeley, et Jason Rowntree, de l’Université d’État du Michigan, ont constaté des résultats aussi spectaculaires dans des fermes qui pratiquent le pâturage en rotation intensive. Dans un article synthèse du journal Agricultural Systems, paru en mai 2018, ils affirment que la fixation réelle du carbone dans les sols qu’ils ont analysés dépasse tout ce qui avait été estimé dans les études antérieures et qu’elle pourrait même compenser les émissions de méthane et le gaz carbonique lié à la machinerie agricole et au transport… À condition bien sûr de pouvoir compter sur des abattoirs pas trop éloignés.

À 20 minutes de la ferme Brylee, à Saint-André-Avellin, Paul Slomp s’est lui aussi lancé dans ce type d’élevage bovin. C’était il y a cinq ans. Il a acheté une terre pauvre, avec à peine de 1,5 à 2 % de matière organique dans une couche de terre meuble plutôt mince. Son but, c’est de hausser ce taux jusqu’à 15 % sur plus d’un mètre. Il engraisse 180 bêtes sur les 130 hectares de sa ferme baptisée Grazing Days. « Je suis encore en rodage. Il est trop tôt pour mesurer les résultats. Mais quand je vois la couleur de l’herbe qui pousse aujourd’hui et que je la compare avec les champs voisins, je me dis que je suis sur la bonne voie. »

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