Grand débat "Cycles de l'eau et du carbone intimement liés"
Ver de Terre Production s'invite à Paysages in Marciac 2020 ! 😍🍃
Et pour cette nouvelle édition mixée présentiel/visio, on vous propose aujourd’hui un grand débat avec Alain Canet, Hervé Covès, Jean-Pierre Sarthou, Arthur Buresi.
Avec la collaboration d'Arbre & Paysage 32.
Retrouvez tout le programme par ici 👋 https://paysages-in-marciac.fr/programmation/
Introduction
Cette séquence de conclusion de la 12e édition de Paysages In Marciac prend la forme d’un grand débat consacré aux liens entre cycles de l’eau et du carbone. Le débat réunit Alain Canet, Hervé Covès, Jean-Pierre Sarthou et Arthur Buresi.
Le point de départ est simple : malgré les avancées en agroécologie, de nombreuses questions restent ouvertes sur l’érosion, l’infiltration de l’eau, les excès d’eau, les sécheresses, la structure des sols et le rôle central du végétal. L’ambition est de remettre en perspective des pratiques déjà connues, d’en préciser les ressorts agronomiques, et surtout d’insister sur la nécessité de changer d’échelle.
L’édition est placée sous le signe de « l’agroécologie, du pain sur la planche ». Le débat entend justement préciser en quoi les pratiques agroécologiques sont au cœur des réponses aux dérèglements hydriques et climatiques.
Le cycle de l’eau et le cycle du carbone, une même question
L’idée centrale du débat est que les cycles de l’eau et du carbone sont intimement liés. Les intervenants insistent sur le fait qu’on ne peut pas raisonner l’eau sans raisonner les plantes, le sol vivant, la matière organique, la structure du sol et la photosynthèse.
Pour Arthur Buresi, la question de l’eau devient une question territoriale majeure, en particulier dans le Sud-Est où il travaille aujourd’hui, autour d’Avignon, dans les productions légumières. Dans ces systèmes, l’irrigation dépend fortement de la Durance et de ses canaux. Si cette ressource venait à diminuer durablement, c’est tout un bassin de production qui pourrait être remis en cause. Il souligne que certains terroirs ne permettent déjà plus que la vigne, plante capable d’explorer des ressources hydriques profondes que d’autres cultures ne peuvent plus atteindre.
Il rappelle aussi que, de part et d’autre de la Méditerranée, les cultures se décalent progressivement sous l’effet combiné du changement climatique et des pratiques humaines. Le débat ne porte donc pas seulement sur la quantité d’eau disponible, mais sur la manière dont les pratiques agricoles influencent cette disponibilité.
Pour Hervé Covès, le point de départ du cycle de l’eau est le végétal : « pas de plantes, pas d’eau ». En retirant les plantes des sols — par urbanisation, déforestation ou agriculture laissant de longues périodes de sol nu — les sociétés perturbent directement les régulations hydriques. Il rappelle qu’en Midi-Pyrénées, des mesures avaient montré environ 150 jours de sol nu par an, ce qui revient à dire qu’une bonne partie du temps, les terres agricoles ne portent pas de plantes capables de participer activement au cycle de l’eau.
Gérer à la fois l’excès d’eau et le manque d’eau
Jean-Pierre Sarthou insiste sur un point souvent sous-estimé : les systèmes agricoles souffrent autant des excès d’eau que du manque d’eau. Dans de nombreuses situations, c’est l’excès d’eau automnal ou hivernal qui dégrade la structure du sol, empêche un bon enracinement, puis prépare les difficultés futures en période sèche.
Il rappelle que, lorsque les racines n’ont pas pu s’installer profondément à cause d’un mauvais état structural, les plantes deviennent ensuite très vulnérables aux sécheresses de mai ou juin. Le problème ne commence donc pas avec la sécheresse visible ; il commence bien plus tôt, avec l’incapacité du sol à gérer correctement l’eau en excès.
Cela conduit à rappeler que certaines solutions simples gardent leur importance : fossés, évacuation correcte des eaux arrivant d’amont, limitation des apports d’eau parasites sur des parcelles déjà engorgées. L’agriculture de conservation et l’activité biologique, notamment celle des vers de terre, améliorent beaucoup de choses, mais ne suffisent pas toujours à elles seules à résoudre tous les problèmes de drainage.
Le débat souligne ainsi un double enjeu :
- faire infiltrer rapidement l’eau quand elle tombe violemment ;
- éviter qu’elle ruisselle et emporte le sol.
Sans cela, l’excès d’eau devient cause directe d’érosion. Jean-Pierre Sarthou rappelle qu’en moyenne un sol labouré perd de la terre environ cent fois plus vite qu’il ne s’en forme.
Le rôle central des plantes dans la gestion de l’eau
Pour Hervé Covès, les plantes sont les grandes régulatrices du cycle de l’eau. Elles ne se contentent pas de consommer de l’eau : elles participent à la faire circuler, à la condenser, à la redistribuer et à la rendre disponible.
Il souligne que l’on enseigne classiquement un cycle de l’eau simple : évaporation de la mer, nuages, pluie, infiltration, rivières, retour à la mer. Mais cette vision est incomplète. Il existe aussi des cycles de l’eau largement pilotés par le végétal.
Il cite notamment les travaux montrant qu’en Amazonie, une même eau de pluie peut retomber plusieurs fois successivement sur le continent, portée par l’évapotranspiration de la forêt. Cette eau ne vient donc pas seulement directement de l’océan : elle est remise en circulation par les plantes.
Il évoque aussi des cycles plus locaux, à l’échelle de quelques kilomètres, liés aux composés organiques volatils émis par les arbres et aux spores fongiques. Ces éléments peuvent servir de noyaux de condensation et favoriser la retombée de l’eau. Dans cette perspective, certaines fonctions attribuées à des dispositifs techniques lourds pourraient aussi être pensées en termes de structures végétales, de boisements et de diversité arborée.
La condensation, une source d’eau peu considérée
Hervé Covès développe longuement un aspect qu’il juge décisif : la condensation.
Il distingue la rosée du matin et celle du soir. En période chaude, l’air de la journée contient beaucoup d’eau. Lorsque la température redescend et atteint le point de rosée, cette vapeur d’eau peut se condenser sur des surfaces plus froides, notamment certains feuillages. Il mentionne par exemple le lierre, mais aussi des feuilles épaisses et vernissées de nombreux arbres ou arbustes.
Selon lui, cette condensation peut représenter des quantités d’eau importantes, parfois de l’ordre de 2 à 4 mm par jour dans certaines conditions, soit une part significative des besoins hydriques quotidiens d’une culture. Cette eau est absorbée par les feuilles, puis peut redescendre dans le système de la plante et contribuer à réhydrater le sol et les réseaux mycorhiziens.
Il insiste sur le fait que ces phénomènes deviennent d’autant plus intéressants qu’il fait chaud. Là où l’on pense spontanément que la chaleur aggrave seulement les déficits, il suggère que certaines formes de vie et certaines architectures végétales permettent aussi de capter plus efficacement l’eau atmosphérique.
Les couverts végétaux et l’agroforesterie comme infrastructures du cycle de l’eau
Dans cette logique, Hervé Covès et les autres intervenants opposent deux grands leviers complémentaires :
- l’agroforesterie, plutôt pensée comme une réponse majeure au manque d’eau en été ;
- les couverts végétaux, vus comme une réponse essentielle à la gestion de l’eau en hiver et à la construction de la fertilité.
Les arbres et les structures pérennes permettent la condensation, la profondeur racinaire, l’alimentation des réseaux mycorhiziens, la création de microclimats et la remontée de certaines ressources. Les couverts végétaux, eux, maintiennent des « panneaux solaires » au niveau du sol, injectent du carbone liquide via les exsudats racinaires, nourrissent la biologie du sol et entretiennent la porosité.
Le principe mis en avant est d’avoir un sol nu le moins souvent possible, et si possible d’« aller du vert dans le vert », c’est-à-dire semer une culture dans un couvert vivant ou détruit très tardivement, afin de maintenir en permanence une activité photosynthétique.
Où est stockée l’eau du sol ?
Arthur Buresi propose une explication agronomique précise du stockage de l’eau dans le sol.
L’eau n’est pas seulement « dans le sol » de manière indifférenciée : elle est stockée dans les pores, c’est-à-dire dans les espaces vides de différentes tailles.
Il distingue :
- les gros pores, ou macroporosité, surtout utiles au drainage ;
- les pores intermédiaires ;
- les très petits pores.
Les gros pores ne retiennent pas durablement l’eau : ils servent principalement à l’évacuation des excès. L’eau utile pour les plantes se trouve surtout dans des structures plus fines, dans une architecture complexe faite d’agrégats et de petits canaux.
L’idée essentielle est que ces petites structures ne sont pas créées par les outils. Elles sont créées par la biologie du sol : champignons, bactéries, microfaune, agrégation biologique, substances collantes, filaments. Les outils peuvent faire de la porosité de drainage, mais pas la finesse structurale nécessaire au stockage de l’eau.
C’est à ce niveau que le lien entre carbone et eau est direct : pour que les micro-organismes créent et stabilisent ces architectures, il faut qu’ils soient nourris. Et ce carbone nourricier vient de la photosynthèse et des exsudats racinaires.
Le rôle de la biologie du sol et de la porosité
Jean-Pierre Sarthou apporte une précision importante : toutes les porosités ne jouent pas le même rôle. Il rappelle que la réserve utile dépend beaucoup de la mésoporosité, c’est-à-dire de pores intermédiaires, largement construits par l’activité biologique, notamment celle de la microfaune.
Il mentionne les protozoaires et les petits nématodes, inscrits dans une chaîne trophique complète. Cette microfaune ne travaille évidemment pas seule : elle dépend de toute la dynamique de la vie du sol, des résidus, des champignons, des bactéries et des apports de carbone. Plus haut dans la chaîne, on retrouve ensuite les organismes visibles à l’œil nu.
Il ajoute que certaines algues unicellulaires et cyanobactéries du sol participent elles aussi à ces cycles, en étant capables de photosynthèse, et parfois même de fixation d’azote.
L’idée générale est donc que l’amélioration du fonctionnement hydrique des sols passe par l’activation de toute la vie du sol, visible et invisible.
Le bilan humique : combien de carbone entre, combien de carbone sort
Le débat fait aussi référence à un atelier tenu plus tôt dans la journée sur le bilan humique.
Arthur Buresi résume cette notion simplement : il s’agit de raisonner les entrées et les sorties de carbone du sol. En d’autres termes, vérifier si l’on est en train de construire de la fertilité ou d’en perdre.
Il insiste sur un point d’équilibre : il ne s’agit pas seulement de stocker du carbone. Il faut aussi qu’une partie se minéralise. Cette minéralisation est nécessaire, car c’est elle qui libère les éléments minéraux dont les plantes ont besoin. Un sol ne doit ni être dans une destruction permanente de son humus, ni dans une logique de stockage sans fonctionnement. L’enjeu est une balance équilibrée entre construction et dégradation.
Cela rejoint directement la question de l’eau : si le sol fournit bien les minéraux nécessaires, la plante a moins besoin de mobiliser inutilement de grandes quantités d’eau pour aller les chercher. Une plante correctement alimentée est aussi une plante qui utilise l’eau plus efficacement.
Les couverts végétaux augmentent fortement la réserve utile
Les intervenants rappellent plusieurs observations de terrain, notamment issues du programme Agro d’Alain Canet et des travaux cités pendant le débat.
Selon Arthur Buresi, des fermes mettant en place des couverts végétaux hivernaux stockaient déjà 25 à 30 % d’eau en plus que des fermes n’en mettant pas. Le couvert permet à la fois de mieux drainer les excès et de mieux stocker pour les périodes futures.
Jean-Pierre Sarthou ajoute qu’il existe même des exemples de doublement, triplement, voire quintuplement de la réserve utile après plusieurs années de restitution de biomasse, couverts végétaux et parfois apports de compost.
Il rappelle aussi qu’il ne faut pas réduire la réserve utile à la seule texture du sol. Certes, la texture compte fortement : un sable stocke moins qu’un sol argileux, et les limons fins ont souvent de bonnes capacités de stockage. Mais la structure biologique et surtout la profondeur explorée par les racines entrent aussi dans l’équation. Un sol où les plantes peuvent descendre plus profondément voit automatiquement sa réserve utile augmenter sur toute cette profondeur.
Le rôle décisif de l’enracinement profond
Le débat insiste beaucoup sur la nécessité d’approfondir le profil de sol biologiquement.
Jean-Pierre Sarthou explique que le premier levier est la connaissance des systèmes racinaires des espèces végétales, annuelles comme pérennes. Cette connaissance reste encore insuffisante. Or, en agriculture de conservation, les producteurs les plus avancés passent beaucoup de temps à ouvrir des profils de sol pour observer ce qui se passe en profondeur.
Les intervenants citent plusieurs plantes réputées pour leur puissance racinaire :
- la luzerne ;
- le mélilot ;
- le lupin, qualifié de « marteau-piqueur » ;
- certains sorghos ;
- le seigle forestier ;
- des graminées prairiales comme la fétuque élevée ou le dactyle.
Ils mentionnent aussi le blé pérenne de type Kernza, issu d’un chiendent américain, capable de développer une biomasse racinaire considérable.
Dans les dispositifs observés au Brésil, ce qui impressionne le plus les agriculteurs n’est pas la biomasse aérienne des couverts, mais la masse racinaire visible dans des fosses ouvertes jusqu’à 4 ou 5 mètres. Le débat rapporte que certains couverts peu spectaculaires en surface révèlent en profondeur des rideaux racinaires très denses.
L’exemple des prairies naturelles
Hervé Covès cite l’exemple des prairies naturelles nord-américaines. Dans ces milieux, les systèmes racinaires peuvent descendre jusqu’à plusieurs mètres de profondeur et accumuler une réserve utile considérable, permettant de résister à des alternances de plusieurs années humides puis plusieurs années sèches.
Cette comparaison sert à montrer le contraste avec des cultures simplifiées, annuelles, peu enracinées et travaillées mécaniquement. Lorsqu’on détruit cette architecture biologique profonde pour remplacer le système par des cultures peu exploratrices, les plantes deviennent immédiatement vulnérables au sec.
La concurrence entre couverts, vigne et arbres
Une question est posée sur la concurrence possible entre couverts végétaux et vigne ou arbres fruitiers dans les milieux secs.
Arthur Buresi répond qu’un couvert maintenu tout l’été dans une vigne déjà installée, en climat très sec, peut effectivement mettre la vigne en difficulté. Il insiste donc sur l’idée de préparation des systèmes dès la plantation : qualité de la verticalité du profil, enracinement profond de la culture principale, capacité à supporter une concurrence organisée.
Dans les systèmes actuels, il est souvent jugé raisonnable de détruire les couverts au printemps si les conditions sont sèches et s’il n’y a pas d’irrigation. Mais dans des systèmes plus aboutis, avec davantage de matière organique et une meilleure structuration en profondeur, il devient envisageable de garder des plantes toute l’année.
Hervé Covès ajoute que, dans le cas de la vigne, la question de la taille est fondamentale. Une mauvaise taille supprime les réserves nécessaires à la reprise végétative et au développement racinaire. De même, le rognage répété supprime les apex, or ce sont ces apex qui pilotent aussi l’exploration racinaire. Pour lui, une partie des difficultés attribuées à la concurrence ou à la sécheresse provient en réalité de pratiques culturales qui compromettent l’enracinement.
Le chêne, le poirier épineux et la puissance des arbres
Le débat revient à plusieurs reprises sur l’arbre comme modèle.
Jean-Pierre Sarthou souligne la puissance du chêne pubescent, capable très tôt de développer un pivot impressionnant et d’aller très profondément. Il mentionne cependant sa forte capacité de concurrence avec les cultures voisines, ce qui impose de réfléchir aux associations.
Hervé Covès cite également le poirier épineux méditerranéen (Pyrus amygdaliformis), capable d’installer un pivot très profond tout en restant minuscule en surface pendant plusieurs années, jusqu’à atteindre une ressource hydrique suffisante. Il y voit un exemple inspirant de plante perforatrice, adaptée à des milieux très arides.
Ces espèces montrent qu’il existe des végétaux capables de restructurer profondément les profils et d’ouvrir des voies biologiques dans les sols les plus difficiles.
Le bois, l’eau et la décomposition
Une autre idée forte du débat concerne le bois.
Hervé Covès explique qu’au moment où du bois se décompose, il y a libération d’eau. Il relie cela à la chimie de la dégradation et au fonctionnement des champignons. Dans les systèmes végétaux, cette eau issue de la décomposition peut redevenir disponible pour d’autres plantes, notamment via les réseaux mycorhiziens.
Il fait le parallèle avec la taille des arbres : lorsqu’on coupe une partie du houppier, une partie correspondante du système racinaire meurt et se décompose, libérant à son tour de l’eau et des nutriments.
Cette idée rejoint le fonctionnement des couverts ligneux ou riches en fibres. Plus largement, elle contribue à l’image d’un système où le vivant ne se contente pas de stocker l’eau ; il la transforme, la déplace, la restitue.
Le cycle du carbone et le cycle de l’azote
Le débat ne se limite pas à l’eau et au carbone. Hervé Covès insiste sur le fait que le cycle du carbone est également étroitement lié à celui de l’azote.
Il évoque les travaux menés dans le réseau de maraîchage sur sol vivant, où des systèmes très riches en apports carbonés — paille, puis bois — ont fini par produire des cultures avec des niveaux de nutrition azotée comparables à ceux obtenus avec plusieurs centaines d’unités d’azote minéral.
L’idée développée est que des fixateurs libres d’azote, nourris dans des milieux très carbonés, peuvent intégrer l’azote de l’air dans la chaîne biologique. Les champignons, bactéries, protozoaires, vers de terre et autres organismes transforment ensuite cet azote au fil des transferts trophiques, jusqu’à sa mise à disposition pour les plantes.
Dans cette perspective, plus un sol reçoit du carbone en quantité, plus il est susceptible de remettre en route de grands cycles biologiques, y compris celui de l’azote.
La politique agricole du carbone et l’initiative « 4 pour 1000 »
Le débat aborde enfin les implications politiques de ces constats.
Hervé Covès rappelle l’idée d’une politique agricole du carbone, c’est-à-dire d’une politique publique qui rémunère ou oriente prioritairement les systèmes capables de recapitaliser les sols en carbone. Pour lui, la future politique agricole commune devrait aller clairement dans cette direction : sols couverts toute l’année, bilans humiques positifs, et soutien aux agriculteurs qui stockent réellement du carbone.
Il évoque à ce sujet l’initiative « 4 pour 1000 », portée notamment lors de la COP21. Son principe est qu’une augmentation annuelle de 4 pour 1000 du stock de carbone des sols agricoles mondiaux permettrait de compenser une part importante des émissions anthropiques.
Jean-Pierre Sarthou précise cependant qu’à l’échelle française, cet objectif ne compenserait qu’environ 12 % des émissions nationales de gaz à effet de serre. Il insiste donc sur le fait qu’il ne s’agit pas d’une solution unique, mais d’un levier important parmi d’autres. Il ajoute que certains systèmes agricoles atteignent déjà des niveaux bien supérieurs à 4 pour 1000, ce qui montre qu’il est possible d’être plus ambitieux.
Les forêts, leur dépérissement et la question de leur structure
Une question venue de la salle porte sur le dépérissement forestier. Pourquoi de grandes forêts aujourd’hui peinent-elles à jouer leur rôle hydrique et climatique ?
Hervé Covès répond en avançant plusieurs éléments. D’une part, les forêts homogènes, monospécifiques et de même âge ne présentent pas l’hétérogénéité nécessaire à certaines formes de condensation et de recyclage local de l’eau. Il évoque des observations en Amazonie où les variations de relief de la canopée influencent des microphénomènes de pression, de température et de condensation.
D’autre part, les forêts simplifiées offrent moins d’habitats pour les animaux, moins de diversité végétale, moins de successions d’âges, donc moins de résilience globale.
Enfin, il rappelle que dans certaines plaines, de très vieux arbres avaient historiquement accès à des aquifères qui ne sont plus aujourd’hui à leur portée, du fait des prélèvements humains. Ces arbres dépérissent alors parce que les réserves profondes auxquelles ils étaient reliés ont été abaissées ou dégradées.
Une conclusion tournée vers l’action
La discussion se conclut sur un appel clair : remettre des plantes, des arbres, des couverts et de la vie dans les paysages.
Les intervenants reviennent à plusieurs reprises sur l’idée que les territoires ont été « mis à nu » et qu’il faut les « recarboner ». Cela signifie augmenter la photosynthèse, remettre des infrastructures vivantes dans les champs, reconnecter les cycles du carbone, de l’eau et de l’azote, et reconstruire des sols capables d’infiltrer, de stocker et de restituer l’eau.
Les dernières formules résument bien l’esprit du débat :
- Arthur Buresi : l’agriculture du vivant sera forcément carbonée ; il faut planter des arbres et mettre en place des couverts.
- Hervé Covès : cette agriculture sera vivante.
- Jean-Pierre Sarthou : il faut continuer à découvrir la diversité et l’intérêt du vivant, tant il reste à apprendre.
- Alain Canet : des sols couverts et vivants, avec comme emblème le ver de terre, « roi de la fertilité des paysans ».
Le débat ouvre enfin sur la suite du programme de Paysages In Marciac, notamment autour des trognes, des arbres et de leur rôle dans la fertilité, les microclimats et la résilience des territoires.
Idées principales à retenir
- Les cycles de l’eau et du carbone sont indissociables.
- Les plantes sont au cœur de la régulation hydrique des territoires.
- Les excès d’eau sont aussi problématiques que les sécheresses.
- Le stockage de l’eau dépend fortement de la structure biologique du sol.
- Les couverts végétaux et l’agroforesterie sont deux leviers complémentaires.
- La profondeur d’enracinement conditionne fortement la réserve utile.
- Le carbone nourrissant la biologie du sol permet aussi de mieux gérer l’azote.
- Les politiques agricoles devraient encourager explicitement le stockage de carbone et la revégétalisation des paysages.
