Le cycle du carbone
Le stockage du carbone : un levier contre le changement climatique
Le sol est un élément central du système climatique terrestre. D’après le GIEC (Groupement Intergouvernemental des Experts du Climat), il est à l’origine du captage de 30% des émissions de CO2 anthropique entre 1750 et 2011 d’où son nom de « puits terrestre ».
Depuis le milieu du 20ème siècle, les efforts du secteur agricole se sont concentrés sur l’augmentation de la production dans le but d’assurer la sécurité alimentaire. Dans le même temps, le changement d’utilisation du sol, le travail du sol, l’apport d’engrais de synthèse au détriment des formes carbonées et la simplification des rotations culturales ont ralenti la capacité du sol à stocker du carbone.
Le projet KILIMO vise à montrer que, grâce à l’agri-intelligence, l’agriculture et en particulier les sols agricoles, peuvent jouer un rôle crucial pour la sécurité alimentaire et contre le changement climatique. En ce sens, ITK est membre de l’initiative 4p1000, lancée par la France le 1er décembre 2015 lors de la COP21.
A l’aide d’une modélisation complexe des systèmes agricoles, ITK s’engage à faire connaître et proposer des actions concrètes sur le stockage du carbone dans les sols Kenyans et le type de pratiques pour y parvenir : rotations culturales, travail du sol, apports de matières organiques carbonée d’origine animale ou végétale etc.
La simulation du cycle du carbone
Le cycle du carbone est un cycle biogéochimique décrivant la succession des modifications subies par les molécules carbonées. Il fait intervenir de nombreux compartiments aux propriétés biochimiques variables (air, sol, plantes et micro-organismes) ce qui le rend difficile à appréhender. Cette complexité est accentuée par les diverses interventions humaines (labour, résidus de culture, type de fertilisation notamment) et les conditions pédoclimatiques qui impactent ces réactions chimiques.
Le passage par la modélisation est essentiel afin d’appréhender la complexité du cycle du carbone. Chez itk, la modélisation du cycle du carbone est réalisée au pas de temps journalier. Le modèle est construit à partir de formalismes mathématiques issus de la bibliographie scientifique. Il intègre les processus biochimiques les plus pertinents pour rendre compte des échanges de matière au sein des différents compartiments du système air-sol-plantes-microorganismes. Ainsi, la simulation de pratiques culturales alternatives permet de comprendre les répercussions sur l’ensemble des réactions du cycle du carbone à court et moyen terme.
Vers un équilibre intelligent entre production et santé du sol
L’ambition d’itk est d’inciter les acteurs à s’engager dans la transition vers une agriculture productive, fondée sur une gestion adaptée des sols et des pratiques agricoles, tout en étant porteuse de solutions pour le développement durable et la lutte contre le changement climatique. Ces pratiques agricoles doivent être respectueuses de la fertilité des sols, de leurs rétentions en eau, de leurs résistances à l’érosion et de leurs biodiversités afin que les sols ne soient plus un support mais plutôt une source de fertilité dont la culture doit tirer parti.
La modélisation joue un rôle central dans l’exploration de ces nouveaux itinéraires techniques. Elle permet d’expérimenter de façon virtuelle l’intégration des pratiques et d’observer l’impact des pratiques, du climat et de la culture sur le stockage du carbone dans le sol et le rendement (et par conséquent, la faisabilité technique). Cette double compétence, cœur des modèles d’itk, est mise au service de l’agriculture kenyane.