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SOCCROP, premier indicateur d’évolution du stockage de carbone dans les sols agricoles

Au travers du projet SOCCROP, des scientifiques du Centre d’Études Spatiales de la Biosphère (CESBIO/OMP – CNES/CNRS/INRAE/IRD/UT3 Paul Sabatier) et du laboratoire Agroécologie – innovations – territoires (AGIR – INRAE/Toulouse INP) du centre INRAE Occitanie-Toulouse ont caractérisé la durée de couverture des parcelles à partir d’images satellitaires ou de modélisations. Ils ont comparé ces approches et ont développé une méthode basée sur l’imagerie satellite pour produire un indicateur de l’évolution du stockage de carbone dans les sols agricoles.

À la COP 21 est né l’objectif d’augmenter de 4 pour 1000 le stockage de carbone dans le sol, sous forme de matière organique, pour compenser une partie des émissions de gaz à effet de serre et accroitre la sécurité alimentaire. Un des principaux leviers pour y arriver est l’allongement de la durée de couverture des sols, par la rotation, l’introduction ou l’augmentation des cultures intermédiaires. En 2010, une équipe INRAE, sous la direction d’Eric Ceschia du CESBIO, a mis en évidence, un lien direct entre la durée annuelle de couverture des sols par de la végétation active et la quantité de CO2 absorbée par les parcelles. Plus la présence de végétation est longue, plus la parcelle fixera du CO2 de l’atmosphère. En 2019, l’expertise nationale « Stocker du carbone dans les sols français : quel potentiel et à quel coût » a confirmé que l’implantation de cultures intermédiaires et leur extension dans le temps permettrait de stocker plus de carbone dans les terres arables. Ainsi l’estimation de la durée de couverture du sol semble être un bon représentant du potentiel de stockage de carbone dans les sols.

Suivre la durée de couverture des sols

Jusqu’à présent, les scientifiques manquaient de données permettant de caractériser la durée de couverture des parcelles.

« Le projet SOCCROP, issu d’un partenariat entre INRAE et l’association Planet A®, répond au besoin de quantifier la durée des couverts végétaux des parcelles agricoles et ainsi, estimer la fixation annuelle de CO2, présente Eric Ceschia. Nous avons ainsi développé un indicateur objectif de la quantité de CO2 pouvant être absorbée ou émise par une parcelle. C’est une variable essentielle pour parvenir jusqu’au calcul du bilan carbone des parcelles. »

Cette durée de couverture du sol par de la végétation active a été calculée sur l’ensemble de la France et dans différentes zones du globe (USA, Brésil, Australie, Sénégal, Italie…), à partir des données du satellite Sentinel-2.

Cette meilleure connaissance de la durée de couverture des sols a été utilisée pour évaluer les scénarii de simulation mis en œuvre (pour les cultures intermédiaires, par exemple) avec le modèle de culture STICS.1 Les résultats sont globalement concordants et complémentaires. La télédétection permet de mettre en évidence une plus grande variabilité dans les durées de couverture du sol que celles qui ont été simulées avec STICS et pourrait permettre d’affiner les évaluations de STICS sur le carbone. Cette modélisation présente l’avantage d’estimer également les effets sur les bilans d’eau, d’azote et gaz à effet de serre.

Le projet SOCCROP a aussi permis d’intégrer la méthode de calcul au logiciel Iota2 qui permet une production de l’indicateur à très large échelle. Cette action va contribuer à la production de cartes de durée de couverture du sol et de flux nets annuels de CO2 dans le cadre d’un centre d’expertise scientifique THEIA « flux de CO2 et bilan carbone en grandes cultures ». Ces cartes seront mises à disposition de tous les acteurs du secteur agricole. Pour le moment cela est fait uniquement à l’échelle de la France, le coût pour générer et stocker ces données étant trop élevé pour le réaliser à l’échelle mondiale.

L’ensemble de ces outils est à disposition du monde agricole, par exemple pour valoriser le stockage de carbone dans le cadre de paiement de services environnementaux, via les éco-régimes de la politique agricole commune (PAC), ou pour étudier l’impact des différentes pratiques, comme les cultures intermédiaires.

Les équipes INRAE poursuivent l’amélioration de ces outils. Une piste est de combiner les données optiques du satellite Sentinel-2 avec les données radar de Sentinel-1 pour limiter les problèmes d’ennuagement dans le suivi des taux de couverture. Les scientifiques veulent aussi combiner cette durée de couverture avec les données climatiques pour affiner les estimations de flux nets annuels de CO2. En effet, la végétation peut être présente mais peut ne pas être active en termes de photosynthèse, selon les températures et le rayonnement.


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