La séquestration du carbone atmosphérique (CO2) dans les sols, sous forme de carbone organique, est un processus naturel qui pourrait permettre de réduire l’empreinte carbone des fermes tout en ayant un impact bénéfique sur la santé et la résilience des sols agricoles.
Dans le cadre du Laboratoire vivant – Lait carboneutre, l’équipe de recherche de Marie-Élise Samson (Université Laval) cherche à établir l’état actuel des stocks de carbone dans les sols agricoles du Québec, à estimer le potentiel de séquestration dans ces sols et à suivre la dynamique des stocks sous différentes pratiques culturales et zones témoins adjacentes. Pour ce faire, près de 800 échantillons de sol ont été collectés sur les 20 fermes participantes.
Que deviennent ensuite tous ces échantillons ? Suivez leur parcours, du champ au laboratoire, à travers les différentes étapes d’analyse qui permettent de tirer des résultats concrets sur ce qui se passe dans les sols des fermes québécoises.
Étape 1 : Collecter des échantillons de sol sur les fermes
La campagne d’échantillonnage des sols s’est déroulée à l’été 2024.
Sur chacune des 20 fermes du Laboratoire vivant – Lait carboneutre, des champs présentant des caractéristiques différentes en termes de type de sol ou d’historique de culture ont été sélectionnés pour suivre l’évolution du carbone dans le sol.
Des carottes de sol ont été prélevées dans la zone cultivée et dans une forêt, haie-brise vent ou bande riveraine adjacente jusqu’à 1 mètre de profondeur. Cela permet d’estimer les stocks de carbone à la fois dans les couches superficielles, riches en matière organique récente, et dans les couches plus profondes, où le carbone est généralement plus stable et retenu à plus long terme.
Étape 2 : Sécher et tamiser
Une fois arrivés au laboratoire de l’Université Laval, les 800 échantillons collectés sur les fermes ont dû être séchés à l’air puis tamisés à 2mm avant de débuter les analyses.
Étape 3 : Fractionner la matière organique
L’équipe de recherche a ensuite procédé au fractionnement granulométrique, c’est-à-dire à la séparation de la matière organique selon la taille des particules. Cette étape permet d’isoler :
- La matière organique particulaire (> 53 μm), principalement constituée de résidus de plantes en décomposition, plus sensible aux changements de pratiques.
- La matière organique fine (< 53 μm), liée aux particules minérales du sol, considérée comme plus stable car le carbone est emmagasiné sur de plus longues périodes.
Séparer ces fractions aux caractéristiques distinctes (composition chimique, matériel d’origine, etc.) permet d’étudier les différents mécanismes qui régulent le cycle du carbone dans les sols et de distinguer ce qui relève d’un stockage à court ou à long terme. Cette étape a toutefois une conséquence importante pour la charge de travail de l’équipe : le nombre d’échantillons à analyser par ferme passe du simple au double !
Processus de fractionnement de la matière organique
Étape 4 : Doser le carbone
Les échantillons sont ensuite réduits en une fine poudre homogène avant d’être encapsulés et introduits dans un analyseur élémentaire.
Le principe est le suivant : l’appareil chauffe les capsules à très haute température (> 1000 degrés °C), ce qui transforme le carbone présent dans l’échantillon en gaz. Un capteur mesure ensuite la quantité de ce gaz, ce qui permet de déterminer la teneur en carbone de l’échantillon.
Chaque analyse fournit ainsi une information précise sur la quantité de carbone contenue dans chaque fraction de sol.
Étape 5 : Compiler et analyser
La dernière étape consiste à utiliser l’ensemble des données pour calculer les stocks de carbone du sol dans les deux fractions (particulaire et fine), généralement exprimés en masse par unité de surface.
Les analyses statistiques s’appuient également sur d’autres mesures réalisées en laboratoire, comme la densité apparente (liée au degré de compaction) et la texture du sol (proportion de sable, limon et argile), qui influencent la capacité du sol à accumuler du carbone.
Ces données permettront de :
1. Estimer l’état et la dynamique des stocks de carbone dans les sols agricoles du Québec, de mieux estimer le potentiel de séquestration de ces sols.
2. Mettre en place, en collaboration avec les producteur(trice)s, de nouvelles stratégies pour la séquestration de carbone dans les sols agricoles du Québec.
Les échantillonnages seront répétés à la fin du projet afin d’évaluer l’effet de ces stratégies sur l’évolution naturelle des stocks de carbone dans les sols.
Le Laboratoire vivant – Lait carboneutre
Le Laboratoire vivant – Lait carboneutre est une grande démarche d’innovation portée par les Producteurs de lait du Québec (PLQ) et financée par le programme Solutions agricoles pour le climat – Laboratoires vivants d’Agriculture et Agroalimentaire Canada. Coordonné par Novalait, il rassemble producteur(trice)s, expert(e)s et scientifiques autour d’un objectif commun : réduire l’empreinte carbone des fermes laitières.
