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Sciences

Montérégie: le garde-manger des Québécois se meurt

21-10-2019

Illustration: Dorian Danielsen

Si rien n’est fait, les terres qui produisent la moitié des légumes du Québec pourraient disparaître d’ici 50 ans. Un chercheur et des cultivateurs font équipe pour trouver des solutions.

Sherrington, au cœur d’une région fertile de la Montérégie baptisée le «triangle d’or». En ce mois de mai, c’est le début de la saison des semis pour le producteur maraîcher Denys Van Winden. Ses employés ont transplanté des pousses de laitue il y a quelques jours. Ce matin, ce seront des oignons. Mais une ombre plane sur tous ces champs. «Vous voyez, là au centre, il n’y en a presque plus», indique l’agriculteur en pointant la section d’une parcelle où la terre noire laisse sa place à un sol qui tire plutôt sur le brun. Et le constat n’a rien d’anodin : ce substrat d’ébène, le terreau fertile de ces champs, s’amenuise peu à peu.

Cette terre noire, c’est un sol organique formé par l’accumulation de résidus végétaux et animaux. Il a commencé à se constituer il y a des milliers d’années dans le lit de la mer de Champlain, qui submergeait à l’époque les basses terres du Saint-Laurent. Recouvert par la suite de milieux humides, il a patiemment attendu l’arrivée d’agriculteurs, venus notamment des Pays-Bas et d’Italie, pour être drainé, puis cultivé au début des années 1950. Maintenant exposé à l’air, il disparaît au rythme de deux centimètres d’épaisseur par année. «Avant, le champ arrivait à la hauteur du chemin, confie d’ailleurs M. Van Winden, mais maintenant il se retrouve un mètre plus bas.» Tous les producteurs maraîchers de la région sont touchés. Si la situation ne change pas, les Québécois devront bientôt importer leurs laitues, oignons et carottes… même pendant l’été.

Cherchant à éviter la catastrophe, Denys Van Winden et 13 autres producteurs de la région se sont regroupés pour s’attaquer au problème. Ils financeront au cours des cinq prochaines années une chaire de recherche du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada assortie d’une enveloppe globale de 11,2 millions de dollars. De ce montant, 7 millions seront versés par les producteurs.

Jean Caron, professeur à la Faculté des sciences de l’agriculture et de l’alimentation de l’Université Laval, en sera le titulaire. Spécialiste de la physique du sol, il collabore depuis une dizaine d’années avec ces producteurs pour améliorer leurs techniques d’irrigation. Il tentera maintenant de freiner la disparition de ce concentré de précieuse matière organique.

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« Dans des essais préliminaires, on a mesuré que jusqu’à un centimètre de terre peut disparaître d’un coup lorsqu’il y a des épisodes de rafales [de vent]. »

Jean Caron, spécialiste de la physique du sol

Le chercheur sait déjà de quoi a l’air la bête à laquelle il s’attaque. «Sur les deux centimètres qui s’en vont chaque année, la moitié vient de la biodégradation», explique le chercheur. Le carbone qui s’y trouve s’oxyde et se dissipe dans l’air sous forme de gaz carbonique. «Ce sol est essentiellement un tas de compost, ajoute-t-il. On ne peut rien y faire.»

Le second centimètre, lui, se trouve balayé par l’érosion éolienne. «En culture maraîchère, le sol est laissé à nu et est exposé aux vents, poursuit M. Caron. Dans des essais préliminaires, on a mesuré que jusqu’à un centimètre de terre peut disparaître d’un coup lorsqu’il y a des épisodes de rafales.»

Pour tenter de résoudre ce problème, le chercheur et son équipe vont déployer tout un arsenal technologique dans les champs. Au cœur de celui-ci, une cinquantaine de stations météorologiques réparties à des endroits stratégiques sur deux parcelles pour chaque année que durera l’étude. Des plaques métalliques géoréférencées seront quant à elles enfouies profondément dans le sol. Elles serviront à mesurer l’épaisseur de celui-ci à divers endroits tout au long de l’étude. Les chercheurs s’appuieront aussi sur des collecteurs de sol érodé qui agiront comme de véritables pièges à insectes pour calculer les déplacements des couches superficielles dus au vent. Et l’on n’a pas parlé encore des détecteurs de mouvement ! Éole n’aura plus de secret pour les chercheurs : ceux-ci auront pour chaque parcelle un tableau précis de la circulation de l’air.

«Le vent vient généralement de l’ouest, mais c’est vrai seulement à 30 m dans le ciel, précise M. Caron. Au sol, on sait que ça peut être différent.  L’aménagement de murs «brise-vents» composés d’arbres et d’arbustes plantés perpendiculairement aux vents dominants s’est révélé d’une efficacité qualifiée jusqu’ici de «mitigée» par le chercheur. «Notre hypothèse, c’est qu’on pourrait être beaucoup plus efficaces en en utilisant plusieurs simultanément», dit-il.

Pour ce faire, son équipe testera l’emploi de murs brise-vents mobiles, faits de toiles ajourées. Elle les installera dans les champs à chaque tempête. Les chercheurs mesureront également l’efficacité de l’arrosage en surface destiné à alourdir les particules de terre pour éviter leur dispersion par le vent. Des murs permanents composés de deux espèces arbustives, le miscanthus et le saule, seront aussi dressés en bordure des champs. «Ces deux espèces sont bien adaptées à la terre noire, signale M. Caron. De plus, elles produisent un fort tonnage de biomasse sur une superficie limitée de culture.»

Illustration: Dorian Danielsen

Si le chercheur parle de biomasse, c’est parce que le saule et le miscanthus seront périodiquement fauchés et broyés en fins copeaux afin d’amender le sol et d’y retourner de la matière organique. «En étendant ces résidus à la fin de la saison de culture, on pense aussi qu’ils vont réduire l’érosion éolienne», mentionne le chercheur, qui pense diminuer de moitié le rythme de disparition de la terre noire en combinant toutes ces approches. Question d’allonger encore plus la durée de vie des terres noires montérégiennes, l’équipe du professeur Caron se penchera en outre sur la gestion de l’eau. Elle pense entre autres pouvoir freiner la décomposition du sol en ralentissant le drainage des champs en dehors de la saison de culture.

Si les solutions envisagées par l’équipe de M. Caron ne promettent pas de renverser complètement le processus de dégradation des sols organiques, elles auront au moins le mérite de le contenir. Ailleurs dans le monde, on lance plutôt la serviette. Denys Van Winden, qui produit aussi des légumes en Floride durant l’hiver, en sait quelque chose. «Là-bas, lorsqu’une terre devient infertile, on la retourne à son état initial en la noyant de nouveau, raconte-t-il, puis on détruit un autre milieu humide pour commencer à le cultiver.»

Le professeur Caron, lui, souhaite offrir une solution pérenne. En emmagasinant une série de données sur la dizaine de parcelles étudiées, il compte concevoir des algorithmes qui produiront un plan de gestion «personnalisé». «Les solutions qu’on est en train d’élaborer pourront servir autant en Ontario qu’en Floride ou en Europe», affirme-t-il.

Les sols minéraux aussi

Malheureusement, le problème de dégradation des terres agricoles ne se limite pas aux sols organiques. Les sols dits «minéraux», formés essentiellement d’argile, de limon ou de sable et qui servent entre autres à la culture de maïs, de soja et de céréales, montrent également des signes de fatigue.

Un premier drapeau rouge avait été levé en 1990, avec la publication d’une grande étude intitulée «Inventaire des problèmes de dégradation des sols agricoles du Québec . Afin de vérifier plus de 25 ans plus tard si la situation avait changé, le ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec (MAPAQ) a commandé une nouvelle étude en 2017, codirigée par Marc-Olivier Gasser, chercheur à l’Institut de recherche et de développement en agroenvironnement. L’équipe de M. Gasser recueille depuis l’an dernier des échantillons de terre sur 71 sites au Québec, dont 68 sont d’origine minérale. Il en extirpe une série de données, tant sur la physicochimie du sol que sur sa biologie. Dans 25 % des cas, les lieux étudiés en 1990 sont revisités. «On est vraiment chanceux de pouvoir comparer nos données avec celles d’il y a presque 30 ans, note le chercheur. On est les seuls au Canada à avoir cette possibilité.»

En attendant les résultats de cette étude qui prendra fin en 2022, le professeur Gasser s’en remet à des résultats qu’il a publiés en 2012 pour commenter l’état des terres minérales au Québec. Il avait alors révélé qu’elles avaient perdu un pour cent de matière organique en l’espace de 11 ans. «La situation n’a rien de dramatique, souligne tout de suite le chercheur, mais c’est un signe qu’on ne va pas dans la bonne direction.» Les terres minérales du Québec comptent encore de trois à huit pour cent de matière organique, selon lui. «On est loin des seuils critiques qu’on trouve en Europe et aux États-Unis par exemple, où ils sont à un et deux pour cent», précise le chercheur.

Alors qu’on cherche toujours des façons de sauver les sols organiques, les méthodes pour préserver et même améliorer la qualité des sols minéraux sont bien connues. Un groupe d’agronomes du MAPAQ s’évertue d’ailleurs à convaincre les producteurs du Québec de les adopter.

« En Floride, lorsqu’une terre devient infertile, on la retourne à son état initial en la noyant de nouveau, puis on détruit un autre milieu humide pour commencer à le cultiver. »

Denys Van Winden, producteur maraîcher

« L’idée principale, c’est de limiter le travail du sol de manière à réduire sa compaction et à le rendre plus vivant », explique Odette Ménard, ingénieure et agronome au MAPAQ. Exit le labour qui tasse le sol et permet d’enfouir les résidus de la culture précédente. On les laisse désormais en surface. Les producteurs adeptes de cette méthode vont même intégrer dans leur rotation de cultures des engrais verts, des plantes qui ont pour seul rôle de nourrir la terre en se décomposant afin d’y augmenter la quantité de matière organique. « Avec le temps, le sol devient comme une éponge, fait observer Mme Ménard. Il absorbe l’eau rapidement lorsqu’il pleut et la retourne à la plante lorsqu’elle en a besoin. » La couverture de résidus de culture, elle, limite l’évaporation et l’érosion éolienne. Un écosystème microbien s’installe avec le temps dans le sol pour tenir compagnie aux vers de terre.

Présentement, de 8 à 10 % des producteurs québécois auraient adopté cette pratique, selon Mme Ménard. « Il faut comprendre que les rendements mettent de cinq à huit ans avant d’être au rendez-vous. Mais selon nos résultats, un sol en santé finira par produire plus. » Pareille approche ne peut toutefois pas être envisagée par des producteurs horticoles comme Denys Van Winden, qui cultivent un sol « à nu », sans résidus de culture en surface pour protéger la terre. Malgré tout, il leur reste du temps pour trouver des solutions et permettre à une prochaine génération de cultiver laitues, oignons et carottes en sol québécois.

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