L'évolution du stock de carbone dans les systèmes à base de prairies : premiers résultats du Système d'observation et de recherche en environnement ACBB

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L’évolution du stock de carbone dans les systèmes à base de prairies : premiers résultats du Système d’observation et de recherche en environnement ACBB

Francois Gastal, Abad Chabbi, Katja Klumpp

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Francois Gastal, Abad Chabbi, Katja Klumpp. L’évolution du stock de carbone dans les systèmes à base de prairies : premiers résultats du Système d’observation et de recherche en environnement ACBB.

4. Rencontres régionales de la recherche et du développement, Dec 2013, La Couronne, France. 41 p.

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L’évolution du stock de carbone dans les systèmes

à base de prairies : premiers résultats du Système d’observation et de recherche en environnement ACBB

François Gastal ¹ , Abad Chabbi ¹ , Katja Klump ²

1 : INRA, URP3F (Unité de Recherche Pluridisciplinaire Prairies et Plantes Fourragères), Lusignan

2 : INRA, UREP (Unité de Recherche Ecosystème Prairial), Clermont-Ferrand Courriel : Francois.Gastal@lusignan.inra.fr

Résumé

Les prairies sont considérées, au même titre que les forêts, comme les écosystèmes cultivés ayant les plus grand potentiel de stockage de carbone en Europe (IPCC, 2007 ; Smith et al., 2007), en raison a) de la surface qu’elles occupent à l’échelle du continent (environ 1/3 des surfaces cultivées) et b) de leur capacité intrinsèque à accumuler du carbone dans le système sol-végétation par unité de surface de sol.

Toutefois le potentiel d’accumulation de carbone des prairies varie selon la manière dont elles sont gérées : niveau d’intensification, mode d’exploitation fauche-pâturage, durée de maintien et modalités d’insertion dans les systèmes de culture (cas des prairies temporaires). L’un des objectifs du Système d’observation et de recherche en environnement SOERE ACBB (Agroécosystèmes, cycles biogéochimiques et biodiversité) est de disposer d’un dispositif permettant de caractériser et d’analyser les flux de carbone et autres gaz à effet de serre (GES) selon les modalités de gestion de la prairie.

Le dispositif prairie du SOERE-ACBB repose sur deux sites d’observation:

le site de Lusignan consacré à la prairie temporaire, implanté depuis 2005, avec comme facteurs d’étude la durée de maintien de la prairie dans les rotations et le mode d’exploitation fauche / pâturage ;

le site de Theix-Laqueuille consacré à la prairie permanente, en mesure depuis 2003, avec comme facteur d’étude le niveau d’intensification (chargement animal et fertilisation).

Dans chacun des deux sites, l’effet des modalités de gestion de la prairie sur le stockage du

carbone est évalué selon deux méthodologies différentes : a) la mesure de l’évolution des

stocks de carbone dans le sol, qui nécessite néanmoins des observations sur un pas de temps

d’au moins une dizaine d’années pour être satisfaisante, compte tenu des changements

annuels faibles par rapport au stock initial, et b) l’évaluation des changements de stock à

partir de la mesure en continu des flux de CO 2 entre le système sol-végétation et l’atmosphère

par dispositf de « tour à flux ». Dans ce dernier cas, les changements de stock de carbone sont

évalués à partir du bilan des flux de CO ₂ cumulés à l’échelle de l’année, et des autres entrées

(apports de matière organique) et sorties (exportation de matière végétale, de produits

animaux, de méthane, de carbone organique dissous) de carbone.

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Les résultats obtenus sur les 6 (Lusignan) ou 8 (Laqueille) premières années de mesure sur chacun des deux sites, montrent que :

dans toutes les conditions de gestion, les prairies se comportent comme des puits de carbone, confirmant ainsi l’évaluation globale du potentiel de stockage de carbone des prairies durant leur période de culture ;

une grande variabilité interannuelle des bilans de carbone est observée sur les deux sites. Cette variabilité semble essentiellement liée à la variabilité de pluviométrie entre années, les années sèches étant moins favorables au stockage de carbone que les années humides ;

le niveau d’intensification de la prairie favorise le stockage de carbone, mais l’effet de ce facteur de gestion apparait relativement faible ;

le mode d’exploitation pâturage favorise le stockage du carbone dans le sol par rapport à la fauche, et cet effet apparait quantitativement important. Le plus grand stockage de carbone en prairie pâturée est déterminé par une exportation de matière végétale (ingestion animale) nettement plus faible qu’en fauche (exportation de l’herbe) et par un recyclage de carbone (dépôt de faeces, dépôt de litière dans les zones de refus) nettement plus importants en pâturage qu’en fauche, malgré un bilan annuel des flux d’entrée de CO 2 (photosynthèse nette) un peu plus faibles.

Mots-clés : stockage de carbone, sol, prairie, gestion, intensification, pâturage, fauche

Bibliographie

IPCC, 2007. Climate Change 2007: Mitigation. In: Metz, B., Davidson, O.R., Bosch, P.R., Dave, R., Meyer, L.A. (Eds.), Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

Smith, P., Martino, D., Cai, Z., Gwary, D., Janzen, H., Kumar, P., McCarl, B., Ogle, S., O’Mara, F., Rice, C., Scholes, B., Sirotenko, O., 2007. Agriculture. In: Metz, B., Davidson, O.R., Bosch, P.R., Dave, R., Meyer, L.A. (Eds.), Climate Change 2007: Mitigation.

Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental

Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and

New York, NY, USA.